圧電素子及び圧電振動板
【課題】 圧電素子およびこれを用いた圧電振動板を薄型化するとともに、圧電素子の小型化、圧電振動板の音圧の向上を図る。
【解決手段】 積層体１２の積層方向に３つの圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを備えており、圧電体層１２Ａの第１の主面上に第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａが間隙１１を挟んで設けられ、第２の主面上に第１の電極と対向する第３の電極１７Ｂ及び第２の電極と対向する第４の電極１４Ｂが間隙を挟んで設けられ、第１の電極と第４の電極とが接続導体１５Ａ、スルーホール導体１６Ａ及び１６Ｂを経由して接続され、第２の電極と第３の電極とが接続導体１８Ａ、スルーホール導体１９Ａ及び１９Ｂを経由して接続されている。従って、同じ音圧を得るために必要な圧電素子１０の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【解決手段】 積層体１２の積層方向に３つの圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを備えており、圧電体層１２Ａの第１の主面上に第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａが間隙１１を挟んで設けられ、第２の主面上に第１の電極と対向する第３の電極１７Ｂ及び第２の電極と対向する第４の電極１４Ｂが間隙を挟んで設けられ、第１の電極と第４の電極とが接続導体１５Ａ、スルーホール導体１６Ａ及び１６Ｂを経由して接続され、第２の電極と第３の電極とが接続導体１８Ａ、スルーホール導体１９Ａ及び１９Ｂを経由して接続されている。従って、同じ音圧を得るために必要な圧電素子１０の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカやマイクロホン等の電気音響変換器に用いられる圧電素子及び圧電振動板に関し、更に具体的には、圧電素子及び圧電振動板の薄型化、圧電素子の小型化及び圧電振動板の音圧向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電型のスピーカやマイクロホン等の圧電型電気音響変換器は、簡易な電気音響変換手段として広く利用されており、特に近年は、携帯電話や携帯情報端末などの分野でスピーカ等として多用されている。
特許文献１には、図１７及び図１８に一例を示すように、複数の圧電セラミック層２０２Ａ，２０２Ｂが内部電極２０４を間にして積層された積層型の圧電素子２００が振動板２１２の一方の主面に固着され、ケース２１８の内周面の段部に前記振動板２１２の縁部が支持され、圧電素子２００の引出電極２０４Ａ，２０７Ａとケース２１８の端子２１６とが導電性接着剤２１４により接続されている電気音響変換器が提案されている。
また、特許文献２には、圧電素子の他の例として、図１９に示すように、振動板３０３の第１の主面に一対の電極３０４Ａ及び３０７Ａが設けられ、第２の主面には一対の電極３０４Ｂ及び３０７Ｂを設けた圧電振動子３００が開示され、第１の主面の一対の電極３０４Ａ及び３０７Ａのうちの一方の電極３０４Ａが振動板３０３の長手方向の中心線を越えて他方の電極３０７Ａの側へ突出した部分に固着したワイヤにより一方の電極３０４Ａに給電され、他方の電極３０７Ａが前記中心線を超えて一方の電極３０４Ａの側へ突出した部分に固着したワイヤにより他方の電極３０７Ａに給電され、第２の主面の一対の電極３０４Ｂ及び３０７Ｂについても同様にされた構造の圧電振動子が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０４７０９２公報
【特許文献２】特開２００１−２３７６７０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記前者のような背景技術では、圧電素子２００の電極を振動板を介して外部に引き出すにあたって、圧電素子２００の厚み寸法を超えて上面から突出する導電性接着剤２１４が必要になる。このため、圧電振動板全体の厚み寸法を小さくすることが難しく、前記圧電型電気音響変換器やそれを利用する電子機器の小型化、薄型化をより促進するのに課題があった。
また、上記後者のような背景技術では、圧電振動子としては好ましい形態であるが、電気音響変換器の振動板として用いるためには、下記のような課題があった。具体的には、振動板３０３の第１の主面の一対の電極３０４Ａ及び３０７Ａのうちの一方の電極が振動板３０３の長手方向の中心線を越えて他方の電極の側へ突出した部分に固着したワイヤにより給電および支持が行なわれるため、一対の電極の間隙を十分に設ける必要があり、この結果、振動板３０３を挟んで対向する電極３０４Ａと電極３０７Ｂとの対向面積が大幅に削減され、振動板を大型化しないと大きな変位を得るのが難しかった。また、他方の電極の側へ突出した部分に固着したワイヤにより給電が行われるため、ワイヤ接続部に位置ズレが生じた場合には、中心線を挟んで対向する一対の電極間の短絡や、ワイヤと電極との接続不良が生じやすいという課題があった。
【０００５】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、電極構造の改良により圧電型電気音響変換器の圧電素子およびこれを用いた圧電振動板を薄型化するとともに圧電素子を小型化し、電子機器に対する実装の自由度の向上を図ることである。他の目的は、圧電素子を用いた圧電振動板の音圧を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、
少なくとも一つの圧電体層を備えた積層体と、前記圧電体層の第１の主面上に間隙を挟んで設けられた第１の電極及び第２の電極と、前記圧電体層の第２の主面上に間隙を挟んで設けられた前記第１の電極と対向する第３の電極、及び前記第２の電極と対向する第４の電極と、を有するとともに、
前記第１の電極と前記第４の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されるとともに、前記第２の電極と前記第３の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されていることを特徴とする。
【０００７】
主要な形態の一つは、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記圧電体層に設けたスルーホール導体とを経由して接続されていることを特徴とする。
【０００８】
他の形態の一つは、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記積層体の側面上の接続導体とを経由して接続されていることを特徴とする。
【０００９】
他の形態の一つは、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部で前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体を経由して接続されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の圧電振動板は、一対の端子電極を備えた振動板に上記のいずれかに記載の圧電素子を固着したことを特徴とする。
本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、（１）少なくとも一つの圧電体層を備えた積層体と、前記圧電体層の第１の主面上に間隙を挟んで設けられた第１の電極及び第２の電極と、前記圧電体層の第２の主面上に間隙を挟んで設けられた前記第１の電極と対向する第３の電極、及び前記第２の電極と対向する第４の電極と、を有するとともに、
前記第１の電極と前記第４の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されるとともに、前記第２の電極と前記第３の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されていることとした。
このため、前記圧電体層の第１の主面の第１及び第２の電極、前記第２の主面の第３の電極及び第４の電極を、それぞれ前記電極間の間隙を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層を挟んで対向する電極の対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
（２）また、上記（１）に加えて、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記圧電体層に設けたスルーホール導体とを経由して接続されているので、前記圧電体層の第１及び第２の主面上の電極間隙に限られた領域内でスルーホール接続部を設ける必要がないので、スルーホール形成位置を任意に選択することができ、スルーホール部への応力の集中を防止できるとともに、層間で面方向に多少の位置ずれが生じた場合であっても電極間のショートや接続部の接続不良等が生じにくい。
（３）また、上記（１）に加えて、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記積層体の側面上の接続導体を経由して接続されているので、接続導体の断面積を大きくとることが容易であるとともに、層間で面方向に多少の位置ズレが生じた場合であっても接続が確保されやすい。
（４）また、上記（１）に加えて、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部で前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体を経由して接続されているので、第１の主面上の電極と第２の主面上の電極と接続導体とが連続して形成されるので、信頼性の高い接続部が得られる。
（５）また、本発明の圧電振動板は、一対の端子電極を備えた振動板に前記（１）〜（４）の圧電素子を固着したので、電極層の引出しを全て振動板から行うことができ、圧電振動板の薄型化を図ることができる。また、第１の主面の電極と第２の主面の電極とを接続するために前記電極の対向面積を減少させることがないので、大きな変位を得ることが可能となり、圧電振動板の音圧を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の圧電素子の実施例１について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本実施例１の圧電素子１０の全体を示す外観斜視図であり、図２（Ａ）は前記圧電素子１０を図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した端面図であり、図２（Ｂ）は前記圧電素子１０を図１に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した端面図である。図３は、前記圧電素子１０の内部構造を示す分解斜視図である。
図１〜図３に示すように、本実施例１の圧電素子１０は、積層体１２の積層方向に３つの圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを備えており、そのうちの少なくとも一つの圧電体層１２Ａの第１の主面上には第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａが間隙１１を挟んで設けられており、前記圧電体層１２Ａの第２の主面上には前記第１の電極１４Ａと対向する第３の電極１７Ｂ及び前記第２の電極１７Ａと対向する第４の電極１４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１４Ａと前記第４の電極１４Ｂとが、前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１５Ａ、該接続導体１５Ａと前記第１の電極１４Ａとを接続するスルーホール導体１６Ａ、及び前記接続導体１５Ａと前記第４の電極１４Ｂとを接続するスルーホール導体１６Ｂを経由して接続されるとともに、前記第２の電極１７Ａと前記第３の電極１７Ｂとが、前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１８Ａ、該接続導体１８Ａと前記第２の電極１７Ａとを接続するスルーホール導体１９Ａ、及び前記接続導体１８Ａと前記第３の電極１７Ｂとを接続するスルーホール導体１９Ｂを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１２Ａの一方の主面の第１の電極１４Ａと第２の電極１７Ａとにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、スルーホール導体１６Ａ、前記接続導体１５Ａ，及びスルーホール導体１６Ｂを経由して、前記圧電体層１２Ａを挟んで前記第２の電極１７Ａに対向する第４の電極１４Ｂにも前記第１の電極１４Ａと同じ信号電圧が印加され、同様に、スルーホール導体１９Ａ、前記接続導体１８Ａ，及びスルーホール導体１９Ｂを経由して、前記圧電体層１２Ａを挟んで前記第１の電極１４Ａに対向する第３の電極１７Ｂにも前記第２の電極１７Ａと同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層１２Ａが厚み方向／面方向に変位する。
【００１３】
以上、本実施例１の圧電素子は、上記のように少なくとも一つの圧電体層１２Ａを備えた積層体１２を有するものであればよいが、本実施例１においては、残りの２つの圧電体層１２Ｂ，１２Ｃについても上記の圧電体層１２Ａと同様に電極、接続導体、及びスルーホールが形成され、接続されている。
すなわち、本実施例１の圧電素子１０は、少なくとも一つの圧電体層１２Ｂを備えた積層体１２を有するとともに、前記圧電体層１２Ｂの第１の主面に相当する面上には第１の電極に相当する電極１４Ｂ及び第２の電極に相当する電極１７Ｂが間隙を挟んで設けられており、前記圧電体層１２Ｂの第２の主面に相当する面上には前記第１の電極に相当する電極１４Ｂと対向する第３の電極に相当する電極１７Ｃ及び前記第２の電極に相当する電極１７Ｂと対向する第４の電極に相当する電極１４Ｃが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極に相当する電極１４Ｂと前記第４の電極に相当する電極１４Ｃとが、前記積層体１２の前記第１の主面に相当する面及び第２の主面に相当する面のいずれとも異なる面上の接続導体１５Ｂ、該接続導体１５Ｂと前記第１の電極に相当する電極１４Ｂとを接続するスルーホール導体１６Ｂ、及び前記接続導体１５Ｂと前記第４の電極に相当する電極１４Ｃとを接続するスルーホール導体１６Ｃを経由して接続されるとともに、前記第２の電極に相当する電極１７Ｂと前記第３の電極に相当する電極１７Ｃとが、前記積層体１２の前記第１の主面に相当する面及び第２の主面に相当する面のいずれとも異なる面上の接続導体１８Ｂ、該接続導体１８Ｂと前記第２の電極に相当する電極１７Ｂとを接続するスルーホール導体１９Ｂ、及び前記接続導体１８Ｂと前記第３の電極に相当する電極１７Ｃとを接続するスルーホール導体１９Ｃを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１２Ｂの一方の主面に相当する面の第１の電極に相当する電極１４Ｂと第２の電極に相当する電極１７Ｂとにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、スルーホール導体１６Ｂ、前記接続導体１５Ｂ，及びスルーホール導体１６Ｃを経由して、前記圧電体層１２Ｂを挟んで前記第２の電極に相当する電極１７Ｂに対向する第４の電極に相当する電極１４Ｃにも前記第１の電極に相当する電極１４Ｂと同じ信号電圧が印加され、同様に、スルーホール導体１９Ｂ、前記接続導体１８Ｂ，及びスルーホール導体１９Ｃを経由して、前記圧電体層１２Ｂを挟んで前記第１の電極に相当する電極１４Ｂに対向する第３の電極に相当する電極１７Ｃにも前記第２の電極に相当する電極１７Ｂと同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層１２Ｂが厚み方向／面方向に変位する。
【００１４】
説明を省略するが、圧電体層１２Ｃについても、上記の圧電体層１２Ａ，１２Ｂと同様に電極、接続導体、及びスルーホールが形成され、接続されている。
このため、本実施例１の圧電素子１０は、積層体１２の表面の前記電極１４Ａ，１７Ａにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、接続導体１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ、及びスルーホール導体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを経由して，電極１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに前記電極１４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ、及びスルーホール導体１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄを経由して、電極１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄに前記電極１７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１０は、積層体１２の各圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが厚み方向／面方向に変位する。
【００１５】
上記圧電素子１０の圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとしては、セラミックス圧電体、有機圧電体、もしくはこれらの混合物を主成分とするものが好適である。
上記圧電素子１０の電極１４Ａ〜１４Ｄ，１７Ａ〜１７Ｄ、接続導体１５Ａ〜１５Ｃ，１８Ａ〜１８Ｃ、スルーホール導体１６Ａ〜１６Ｄ，１９Ａ〜１９Ｄとしては、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｐｄ等の電極材料、もしくは前記電極材料に少量の前記圧電体材料を共生地として混合したものが好適である。上記圧電素子の積層体１２としては、少なくとも一つの圧電体層を備えるものであって、複数の圧電体層を備えるもののほうがより大きな変位を得られるために好適である。また、上記積層体は、上記少なくとも一つの圧電体層と他の絶縁体層とを積層したものであっても良いことは勿論である。
【００１６】
次に、圧電体層としてセラミックス圧電体を用いた積層型の圧電素子１０について、シート積層法を用いた製造プロセスの一例について概要を説明する。
まず、ＰＺＴ系セラミック圧電体材料の粉末を準備し、バインダー、溶剤とともに混合してセラミックススラリーを作成し、得られたスラリーを用いて、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）等からなるキャリアフィルム上にドクターブレード法、グラビア印刷法等公知の手段により塗工し、乾燥して厚さ１０〜１００μｍの長尺の圧電体材料を主成分とするセラミックグリーンシートを形成した後、所定の寸法にカットし、複数枚のセラミックグリーンシートを作成する。次に得られたセラミックグリーンシートの所定の位置に打ち抜きプレス、レーザ光照射等によりスルーホールを穿孔する。次に、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｐｄ等の電極材料粉末を準備し、バインダーと溶剤とともに混合して電極材料ペーストを作成し、得られた電極材料ペーストを用いて、上記セラミックグリーンシート上に所定のパターンで電極、接続導体を印刷するとともに、前記スルーホールにスルーホール導体を充填する。上記で得られたセラミックグリーンシートを前記電極及び前記接続導体と前記スルーホール導体とが接するように所定の順序で積層・圧着してセラミック積層体を作成し、４００〜８００℃で脱バインダー処理した後、８５０℃〜１１００℃で１〜３時間焼成して積層体からなる圧電素子を得る。以上がシート積層法を用いた製造プロセスの概要であるが、本発明の圧電素子を得るための製造プロセスは上記のシート積層法に限定するものではなく、公知のスラリービルド法のほか、有機圧電体材料を用いてプリント配線基板と同様のプロセスを用いて形成することもできる。
【００１７】
次に、上記実施例１の圧電素子１０について、シート積層法を例にして製造プロセスの一例を説明する。
まず、公知のＰＺＴ系セラミック圧電体材料の粉末を準備し、バインダー、溶剤とともに混合してセラミックスラリーを作成し、得られたスラリーを用いて、ＰＥＴフィルム上にドクターブレード法により厚さ３０μｍの長尺のセラミックグリーンシートを作成する。得られたセラミックグリーンシートを所定の寸法に切断して複数枚のセラミックグリーンシート１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２を作成する。尚、説明の都合上、圧電素子１個分について図示する（以下同様）。
次に、上記で得られたセラミックグリーンシート１２Ａ１の所定の位置にスルーホール１６Ａ１，１９Ａ１を、セラミックグリーンシート１２Ａ２の所定の位置にスルーホール１６Ｂ１，１９Ｂ１を、セラミックグリーンシート１２Ｂ１の所定の位置にスルーホール１６Ｂ２，１９Ｂ２を、セラミックグリーンシート１２Ｂ２の所定の位置にスルーホール１６Ｃ１，１９Ｃ１を、セラミックグリーンシート１２Ｃ１の所定の位置にスルーホール１６Ｃ２，１９Ｃ２を、セラミックグリーンシート１２Ｃ２の所定の位置にスルーホール１６Ｄ１，１９Ｄ１を、レーザ光照射によりそれぞれ穿孔する。
次に、Ｐｄ電極材料粉末とバインダーと溶剤とを混合した電極材料ペーストを準備し、スクリーン印刷法によりそれぞれのグリーンシートの所定の位置に電極、接続導体の印刷を行うとともに、スルーホール導体の充填を行う。まず、前記セラミックグリーンシート１２Ａ２の一方の主面に一対の接続導体１５Ａ，１８Ａを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｂ１，１９Ｂ１にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｂ２の一方の主面に一対の接続導体１５Ｂ，１８Ｂを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｃ１，１９Ｃ１にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｃ２の一方の主面に一対の接続導体１５Ｃ，１８Ｃを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｄ１，１９Ｄ１にスルーホール導体を充填する。また、前記セラミックグリーンシート１２Ａ１の一方の主面に一対の電極１４Ａ，１７Ａを印刷するとともに前記スルーホール１６Ａ１，１９Ａ１にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｂ１の一方の主面に一対の電極１４Ｂ，１７Ｂを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｂ２，１９Ｂ２にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｃ１の一方の主面に一対の電極１４Ｃ，１７Ｃを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｃ２，１９Ｃ２にスルーホール導体を充填する。また、前記セラミックグリーンシート１２Ｃ２の他方の主面に一対の電極１４Ｄ、１７Ｄを印刷する。
前記電極と前記スルーホール導体、及び前記接続導体と前記スルーホール導体がそれぞれ接するように上記で得られたセラミックグリーンシート１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２を順次積層・圧着し、所定の温度で脱バインダー処理した後、所定の温度で３時間焼成して積層体１２を得る。次に、上記積層体１２の表面の前記電極１４Ａ，１７Ａにそれぞれ異なる極性の分極電圧が印加されると、接続導体１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ、及びスルーホール導体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ、１６Ｄを経由して，電極１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに前記電極１４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ、及びスルーホール導体１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄを経由して、電極１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄに前記電極１７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１０は、積層体１２の各圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが厚み方向に分極される。
【００１８】
上記の実施例１の圧電素子１０は、少なくとも一つの圧電体層１２Ａを備えた積層体１２を有するとともに、前記圧電体層１２Ａの第１の主面上には第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａが間隙１１を挟んで設けられており、前記圧電体層１２Ａの第２の主面上には前記第１の電極１４Ａと対向する第３の電極１７Ｂ及び前記第２の電極１７Ａと対向する第４の電極１４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１４Ａと前記第４の電極１４Ｂとが前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１５Ａを経由して接続されるとともに、前記第２の電極１７Ａと前記第３の電極１７Ｂとが、前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１８Ａを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層の第１の主面の第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａ、前記第２の主面の第３の電極１７Ｂ及び第４の電極１４Ｂを、それぞれ前記電極間の間隙１１を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層１２Ａを挟んで対向する電極１４Ａ及び１７Ｂ，電極１７Ａ及び１４Ｂの対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子１０の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【００１９】
また、上記の実施例１の圧電素子１０は、前記第１の電極１４Ａと前記第４の電極１４Ｂ、前記第２の電極１７Ａと前記第３の電極１７Ｂのうち、少なくともと一方が、前記積層体１２の内部の第３の面上の接続導体１５Ａ，１８Ａと、前記圧電体層１２Ａに設けたスルーホール導体１６Ａ，１６Ｂ，１９Ａ，１９Ｂとを経由して接続されているので、前記圧電体層１２Ａの第１及び第２の主面上の電極間隙の限られた領域内にスルーホール接続部を設ける必要がないので、スルーホール形成位置を任意に選択することができ、スルーホール部への応力の集中を防止できるとともに、層間で面方向に多少の位置ずれが生じた場合であっても電極間のショートや接続部の接続不良等が生じにくい。
以上本実施例１の少なくとも一つの圧電体層について着目してその作用・効果を記載したが、残りの２つの圧電体層についても同様の作用・効果を奏する。
【００２０】
次に、本実施例１の圧電素子を用いた圧電振動板の実施形態について図４を用いて説明する。図４は、本実施例１の圧電素子１０を用いた圧電振動板の実施形態を示す図であり、図４（Ａ）は振動板に前記圧電素子１０を貼り合わせる工程を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、貼り合わせ後の圧電振動板２０を示す斜視図である。
一対の端子電極２４，２７を備えた振動板２２には、円板状の圧電素子１０を固着する領域の外側に突状部２３が設けられ、前記一対の端子電極２４，２７の電極引き出し部２５、２８が設けられている。
上記振動板としては、ＰＥＴ、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の可撓性の絶縁フィルムが好適であるが、本発明はこれに限定するものではなく、４２Ｎｉアロイやりん青銅等の導電性を有する可撓性薄板の表面を予め絶縁性の樹脂でコーティングして絶縁性の振動板として用いてもよい。
また、前記端子電極２４，２７及び前記電極引き出し部２５，２８としては、Ａｇ粉末等を含む導電性樹脂ペーストを前記可撓性絶縁シートの一方の主面にスクリーン印刷等により塗布し、例えば１５０℃で熱硬化することにより形成される。
尚、導電性樹脂ペーストはフィラーとしてＡｇ粉等の導電粉末を多量に含むためにＰＥＴフィルム等に対する密着力が弱いので、予めＰＥＴフィルム等の表面にエポキシ樹脂層等、導電性樹脂ペーストとの密着力の良好な下地層を被覆しておくこと、もしくは、ＰＥＴフィルム等の表面に予めサンドブラスト処理により粗面化しておくことが好ましい。
また、前記導電性樹脂ペーストは一例であり、スパッタリングなどにより薄膜導電体層を設けるようにしてもよい。
【００２１】
上記振動板２２の端子電極２４，２７上にエポキシ系の絶縁性接着剤もしくはＡｇ粉末等を含有する導電性接着剤を薄く塗布した後、前記圧電素子１０の前記電極１４Ａと前記振動板２２の端子電極２４が、また、前記圧電素子１０の電極１７Ａと前記振動板２２の端子電極２７が、それぞれ接するように、前記圧電素子１０を重ね、前記積層体１２が割れない程度の圧力で圧着し、加熱硬化する。これにより、前記圧電素子２０の電極１４Ａ，１７Ａの表面の微細な凹凸と前記振動板２２の端子電極２４，２７の表面の微細な凹凸とが接触して、図４（Ｂ）に示すように前記振動板２２の一方の端子電極２７と前記圧電素子１０の主面の電極層１７Ａとが導電接続されるとともに、前記振動板２２の他方の端子電極２４と前記圧電素子１０の主面の電極１４Ａとが導電接続された圧電振動板２０が得られる。
上記振動板の電極引き出し部２５，２８は図示省略した電源に接続され、例えば、一方の電極引き出し部２５にはプラス，他方の電極引き出し部２８にはマイナスという具合に異なる極性の信号電圧が交互に印加される。
【００２２】
上記本発明の実施例１の圧電素子を用いた圧電振動板は、一対の端子電極２４，２７を備えた振動板２２に前記圧電素子１０を固着したので、電極１４Ａ〜１４Ｄ，１７Ａ〜１７Ｄの引出しを全て振動板２２の電極引き出し部２５，２８から行うことができ、圧電振動板２０の薄型化を図ることができる。また、第１の主面の電極１４Ａ，１７Ａと第２の主面の電極１４Ｂ，１７Ｂとをそれぞれ接続するために前記電極１４Ａ，１４Ｂ，１７Ａ，１７Ｂの対向面積を減少させることがないので、大きな変位を得ることが可能となり、圧電振動板２０の音圧を向上させることができる。
【００２３】
上記圧電振動板の実施形態では、上記実施形態では振動板２２の一方の主面のみに端子電極２４，２７を形成して１つの圧電素子１０を固着したユニモルフ構造を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、振動板の両主面にそれぞれ端子電極を形成し、それぞれの主面に独立して圧電素子を固着してバイモルフ構造にすることもできる。
また、上記第１の実施形態では、圧電素子及び圧電振動板の全体形状を略円形としたが、本発明はこれに限定するものではなく、圧電素子及び圧電振動板のうち一方または両方を矩形やその他の異形状にしてもよく、また、振動板の一方の主面に複数の圧電素子を互いに離間して貼り合わせてもよい。
また、上記実施形態では、振動板と圧電素子との貼り合わせに絶縁性の接着剤を用いたが、本発明はこれに限定するものではなく、振動板の端子電極と圧電素子の主面の電極層とが対向する領域に導電性接着剤を塗布して貼り合わせてもよい。
【００２４】
次に、本発明の実施例１の圧電素子の変形例について図５及び図６を用いて説明する。図５は本実施例１の変形例を示す図であり、図５（Ａ）は、変形例１の圧電素子３０、図５（Ｂ）は変形例２の圧電素子４０、図５（Ｃ）は変形例３の圧電素子５０、図５（Ｄ）は変形例４の圧電素子６０の外観斜視図である。また、図６は、変形例５の圧電素子の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【００２５】
前記実施例１においては、圧電素子１０の一方及び他方の主面において、直線状に延びる間隙１１を挟んで前記圧電素子１０の主面をほぼ２等分する領域にそれぞれ電極１４Ａ，１７Ａを設けたが、本発明はこれに限定するものではない。
例えば、図５（Ａ）に示されるように、変形例１の圧電素子３０では、圧電体層の主面上の中心からずれた位置に、直線状に延びる間隙３１を挟んで第１の電極３４Ａ及び第２の電極３７Ａを設けるとともに、図示省略するが前記圧電体層の第２の主面上の中心からずれた位置に直線状に延びる間隙を挟んで設けられた前記第１の電極３４Ａと対向する第３の電極、及び前記第２の電極３７Ａと対向する第４の電極と、を有する。そして、前記第１の電極３４Ａと前記第４の電極の電極とが前記積層体３２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体３５Ａ及びスルーホール導体３６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極３７Ａと前記第３の電極とが前記積層体３２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体３８Ａ及びスルーホール導体３９を経由して接続されている。このように間隙３１を設ける場所が主面の中心からずれた位置になるように電極を配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００２６】
また、図５（Ｂ）に示されるように、変形例２の圧電素子４０では、圧電体層の主面上にＵ字状の間隙４１を挟んで第１の電極４４Ａ及び第２の電極４７Ａを設けるとともに、図示省略するが前記圧電体層の第２の主面上に、Ｕ字状の間隙を挟んで設けられた前記第１の電極４４Ａと対向する第３の電極、及び前記第２の電極４７Ａと対向する第４の電極と、を有する。そして、前記第１の電極４４Ａと前記第４の電極の電極とが前記積層体４２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体４５Ａ及びスルーホール導体４６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極４７Ａと前記第３の電極とが前記積層体４２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体４８Ａ及びスルーホール導体４９を経由して接続される。このように間隙４１がＵ字状になるように電極を配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００２７】
また、図５（Ｃ）に示されるように、変形例３の圧電素子５０では、圧電体層の主面上に、蛇行状の間隙５１を挟んで第１の電極５４Ａ及び第２の電極５７Ａを設けるとともに、図示省略するが前記圧電体層の第２の主面上に、蛇行状の間隙を挟んで設けられた前記第１の電極５４Ａと対向する第３の電極、及び前記第２の電極５７Ａと対向する第４の電極と、を有する。そして、前記第１の電極５４Ａと前記第４の電極の電極とが前記積層体５２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体５５Ａ及びスルーホール導体５６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極５７Ａと前記第３の電極とが前記積層体５２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体５８Ａ及びスルーホール導体５９を経由して接続される。このように間隙５１が蛇行状になるように電極を配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００２８】
また、図５（Ｄ）に示されるように、変形例４の圧電素子６０では、圧電体層の主面上に、『く』字状の間隙６１を挟んで第１の電極６４Ａ及び第２の電極６７Ａを設けるとともに、図示省略するが前記圧電体層の第２の主面上に、『く』字状の間隙を挟んで設けられた前記第１の電極６４Ａと対向する第３の電極、及び前記第２の電極６７Ａと対向する第４の電極と、を有する。そして、前記第１の電極６４Ａと前記第４の電極とが前記積層体６２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体６５Ａ及びスルーホール導体６６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極６７Ａと前記第３の電極とが前記積層体６２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体６８Ａ及びスルーホール導体６９を経由して接続される。このように間隙６１が『く』字状になるように電極を配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００２９】
さらに、図６の分解斜視図に示されるように、変形例５の圧電素子では、圧電体層７２Ａの主面上に、環状の間隙７１を挟んで環状の第１の電極７４Ａ及び円形の第２の電極７７Ａを設けるとともに、前記圧電体層７２Ａの第２の主面上に、前記第１の電極７４Ａと対向する環状の第３の電極７７Ｂ、及び前記第２の電極７７Ａと対向する円形の第４の電極７４Ｂと、を有する。そして、前記第１の電極７４Ａと前記第４の電極７４Ｂとが前記積層体７２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体７５Ａ及びスルーホール導体７６Ａ，７６Ｂを経由して接続されるとともに、前記第２の電極７７Ａと前記第３の電極７７Ｂとが前記積層体７２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体７８Ａ及びスルーホール導体７９Ａ，７９Ｂを経由して接続される。このように間隙７１が環状になるように、前記第１の電極と前記第２の電極を前記間隙を挟んで内外に配置するとともに、前記第３の電極と第４の電極を前記間隙を挟んで内外に配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００３０】
次に、本発明の圧電素子の実施例２について、図７〜図９を用いて説明する。
図７は、本実施例２の圧電素子８０の全体を示す外観斜視図であり、図８（Ｃ）は前記圧電素子８０を図７に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した拡大端面図であり、図８（Ｄ）は前記圧電素子８０を図７に示すＤ−Ｄ線に沿って切断した拡大端面図である。図９は、前記圧電素子８０の内部構造を示す分解斜視図である。
図７〜図９に示すように、本実施例２の圧電素子８０は、前記実施例１と同様に積層体８２の積層方向に３つの圧電体層８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃを備え、少なくとも一つの圧電体層８２Ａの第１の主面上には第１の電極８４Ａ及び第２の電極８７Ａが間隙８１を挟んで設けられており、前記圧電体層８２Ａの第２の主面上には前記第１の電極８４Ａと対向する第３の電極８７Ｂ及び前記第２の電極８７Ａと対向する第４の電極８４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極８４Ａと前記第４の電極８４Ｂとが、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８５Ａと、前記積層体８２の側面上の接続導体８６とを経由して接続されるとともに、前記第２の電極８７Ａと前記第３の電極８７Ｂとが、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８８Ａと、前記積層体８２の側面上の接続導体８９を経由して接続されている。
このため、前記圧電体層８２Ａの一方の主面の第１の電極８４Ａと第２の電極８７Ａとにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８５Ａ及び前記積層体８２の側面上の接続導体８６を経由して、前記圧電体層８２Ａを挟んで前記第２の電極８７Ａに対向する第４の電極８４Ｂにも前記第１の電極８４Ａと同じ信号電圧が印加され、同様に、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８８Ａ及び前記積層体８２の側面上の接続導体８９を経由して、前記圧電体層８２Ａを挟んで前記第１の電極８４Ａに対向する第３の電極８７Ｂにも前記第２の電極８７Ａと同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層８２Ａが厚み方向／面方向に変位する。
【００３１】
以上、本実施例２の圧電素子８０は、上記のように少なくとも一つの圧電体層８２Ａを備えた積層体８２を有するものであればよい。重複するため説明を省略するが、本実施例２の圧電素子８０においては、残りの２つの圧電体層８２Ｂ，８２Ｃについても上記の圧電体層８２Ａと同様に電極、及び接続導体が形成され、接続されている。
このため、本実施例２の圧電素子８０は、積層体８２の表面の前記電極８４Ａ，８７Ａにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、積層体８２の内部の接続導体８５Ａ，８５Ｂ、８５Ｃ、及び積層体８２の側面の接続導体８６を経由して，電極８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄに前記電極８４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、積層体８２の内部の接続導体８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ、及び積層体８２の側面の接続導体８９を経由して、電極８７Ｂ，８７Ｃ，８７Ｄに前記電極８７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子８０は、積層体８２の各圧電体層８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃが厚み方向／面方向に変位する。
【００３２】
上記実施例２の圧電素子８０は、少なくとも一つの圧電体層８２Ａを備えた積層体８２を有するとともに、前記圧電体層８２Ａの第１の主面上には第１の電極８４Ａ及び第２の電極８７Ａが間隙８１を挟んで設けられており、前記圧電体層８２Ａの第２の主面上には前記第１の電極８４Ａと対向する第３の電極８７Ｂ及び前記第２の電極８７Ａと対向する第４の電極８４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極８４Ａと前記第４の電極８４Ｂとが前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８５Ａと前記積層体８２の側面上の接続導体８６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極８７Ａと前記第３の電極８７Ｂとが、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８８Ａと前記積層体８２の側面上の接続導体８９を経由して接続されている。
このため、前記圧電体層の第１の主面の第１の電極８４Ａ及び第２の電極８７Ａ、前記第２の主面の第３の電極８７Ｂ及び第４の電極８４Ｂを、それぞれ前記電極間の間隙８１を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層８２Ａを挟んで対向する電極８４Ａ及び８７Ｂ，電極８７Ａ及び８４Ｂの対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子８０の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【００３３】
また、上記実施例２の圧電素子８０は、前記第１の電極８４Ａと前記第４の電極８４Ｂ、前記第２の電極８７Ａと前記第３の電極８７Ｂのうち、少なくとも一方が、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８５Ａ，８８Ａと前記積層体８２の側面上の接続導体８６、８９とを経由して接続されているので、前記接続導体の断面積を大きくとることが容易であるとともに、層間で面方向に多少の位置ズレが生じた場合であっても接続が確保されやすい。
以上本実施例２の少なくとも一つの圧電体層について着目してその作用・効果を記載したが、残りの２つの圧電体層についても同様の作用・効果を奏する。
【００３４】
尚、上記圧電素子８０の製造プロセスとしては、スルーホール及びスルーホール導体を設けないこと以外は先の実施例１と同様のプロセスを用いてセラミックグリーンシート８２Ａ１、８２Ａ２，８２Ｂ１，８２Ｂ２，８２Ｃ１，８２Ｃ２を準備し、順次積層圧着した後、上記と同様の電極材料ペーストを転写法により側面の所定の位置に接続導体８６、８９を塗布した後、所定の温度で焼成して積層体８２を得る。次に、上記積層体８２の表面の前記電極８４Ａ，８７Ａにそれぞれ異なる極性の分極電圧が印加されると、積層体８２の内部の接続導体８５Ａ，８５Ｂ、８５Ｃ、及び積層体８２の側面の接続導体８６を経由して，電極８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄに前記電極８４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、積層体８２の内部の接続導体８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ、及び積層体８２の側面の接続導体８９を経由して、電極８７Ｂ，８７Ｃ，８７Ｄに前記電極８７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子８０は、積層体８２の各圧電体層８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃが厚み方向に分極される。
尚、上記接続導体８６、８９は、上記のように焼成前に形成する方法以外に、焼成により得られた積層体８２の側面に、ＡｇやＰｄ粉等と樹脂とを混合した導電性樹脂ペーストを転写法に塗布して形成する方法、もしくは、スパッタ等により導電性金属薄膜として形成する方法等を用いることができる。
【００３５】
次に、本実施例２の圧電素子８０を用いた圧電振動板の実施形態について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施例２の圧電素子８０を用いた圧電振動板を示す斜視図であり、図１０（Ａ）は振動板に前記圧電素子８０を貼り合わせる工程を示す斜視図であり、図１０（Ｂ）は、貼り合わせ後の圧電振動板９０を示す斜視図である。
本実施形態の圧電振動板９０は、前記実施形態の圧電振動板２０と同様に、一対の端子電極９４，９７を備えた振動板９２には、円板状の圧電素子８０を固着する領域の外側に突状部９３が設けられ、前記一対の端子電極９４，９７の電極引き出し部９５、９８が設けられている。
また先の実施形態の圧電振動板２０とは異なり、上記振動板９２の端子電極９４が該端子電極９４と接続される前記圧電素子８０の電極８４Ａとは逆の電圧が印加される前記積層体８２の側面上の接続導体８９と接する部分に予め絶縁層９６が形成されるとともに、上記振動板９２の端子電極９７が該端子電極９７と接続される前記圧電素子８０の電極８７Ａとは逆の電圧が印加される前記積層体８２の側面上の接続導体８６と接する部分に予め絶縁層９９が形成されている。
【００３６】
そして、前記振動板９２の上に、前記実施形態の圧電振動板２０と同様にして、前記圧電素子８０の前記電極８４Ａと前記振動板９２の端子電極９４が、また、前記圧電素子８０の電極８７Ａと前記振動板９２の端子電極９７が、それぞれ接するように、前記圧電素子８０が重ねられ、固着される。その結果、図１０（Ｂ）に示すように前記振動板９２の一方の端子電極９７と前記圧電素子８０の主面の電極８７Ａとが導電接続されるとともに、前記振動板９２の他方の端子電極９４と前記圧電素子８０の主面の電極８４Ａとが導電接続された圧電振動板９０が得られる。上記振動板の電極引き出し部９５，９８は図示省略した電源に接続され、例えば、一方の電極引き出し部９５にはプラス，他方の電極引き出し部９８にはマイナスという具合に異なる極性の信号電圧が交互に印加される。
【００３７】
上記本実施形態の圧電振動板９０は、一対の端子電極９４，９７を備えた振動板９２に前記圧電素子８０を固着したので、電極８４Ａ〜８４Ｄ，８７Ａ〜８７Ｄの引出しを全て振動板９２の電極引出し部９５，９８から行うことができるので、圧電振動板９０の薄型化を図ることができる。また、第１の主面の電極８４Ａ，８７Ａと第２の主面の電極８４Ｂ，８７Ｂとをそれぞれ接続するために前記電極８４Ａ，８４Ｂ，８７Ａ，８７Ｂの対向面積を減少させることがないので、大きな変位を得ることが可能となり、圧電振動板９０の音圧を向上させることができる。
【００３８】
次に、本発明の実施例３の圧電素子について、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施例３の圧電素子を示す分解斜視図である。
図１１の分解斜視図に示すように、本実施例３の圧電素子は、前記実施例１及び実施例２と同様に、積層体の積層方向に３つの圧電体層１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃを備え、少なくとも一つの圧電体層１１２Ａの第１の主面上には第１の電極１１４Ａ及び第２の電極１１７Ａが間隙１１１を挟んで設けられており、前記圧電体層１１２Ａの第２の主面上には前記第１の電極１１４Ａと対向する第３の電極１１７Ｂ及び前記第２の電極１１７Ａと対向する第４の電極１１４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１１４Ａと前記第４の電極１１４Ｂとが、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１５Ａと、前記積層体の側面上の接続導体１１６とを経由して接続されるとともに、前記第２の電極１１７Ａと前記第３の電極１１７Ｂとが、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１８Ａと、前記圧電体層１１２Ａに設けたスルーホール導体１１９Ａ，１１９Ｂとを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１１２Ａの一方の主面の第１の電極１１４Ａと第２の電極１１７Ａとにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１５Ａ及び前記積層体の側面上の接続導体１１６を経由して、前記圧電体層１１２Ａを挟んで前記第２の電極１１７Ａに対向する第４の電極１１４Ｂにも前記第１の電極１１４Ａと同じ信号電圧が印加され、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１８Ａと前記圧電体層１１２Ａに設けたスルーホール導体１１９とを経由して、前記圧電体層１１２Ａを挟んで前記第１の電極１１４Ａに対向する第３の電極１１７Ｂにも前記第２の電極１１７Ａと同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層１１２Ａが厚み方向／面方向に変位する。
【００３９】
以上、本実施例３の圧電素子は、上記のように少なくとも一つの圧電体層１１２Ａを備えた積層体を有するものであればよい。重複するため説明を省略するが、本実施例３の圧電素子においては、残りの２つの圧電体層１１２Ｂ，１１２Ｃについても上記の圧電体層１１２Ａと同様に電極、接続導体及びスルーホール導体が形成され、接続されている。
このため、本実施例３の圧電素子は、積層体の表面の前記電極１１４Ａ，１１７Ａにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、積層体の内部の接続導体１１５Ａ，１１５Ｂ、１１５Ｃ、及び積層体の側面の接続導体１１６を経由して，電極１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄに前記電極１１４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、積層体の内部の接続導体１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃ、及び前記圧電体層に設けたスルーホール導体１１９Ａ，１１９Ｂ，１１９Ｃ，１１９Ｄを経由して、電極１１７Ｂ，１１７Ｃ，１１７Ｄに前記電極１１７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、本実施例３の圧電素子は、積層体の各圧電体層１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃが厚み方向／面方向に変位する。
【００４０】
本実施例３の圧電素子においては、前記第１の電極１１４Ａと前記第４の電極１１４Ｂとが前記積層体１１２の内部の第３の面上の接続導体１１５Ａと前記積層体１１２の側面上の接続導体１１６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極１１７Ａと前記第３の電極１１７Ｂとが、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体１１８Ａと前記圧電体層１１２Ａに設けられたスルーホール導体１１９Ａ，１１９Ｂとを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層の第１の主面の第１の電極１１４Ａ及び第２の電極１１７Ａ、前記第２の主面の第３の電極１１７Ｂ及び第４の電極１１４Ｂを、それぞれ前記電極間の間隙１１１を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層１１２Ａを挟んで対向する電極１１４Ａ及び１１７Ｂ，電極１１７Ａ及び１１４Ｂの対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【００４１】
また、本実施例３の圧電素子においては、上記実施例１の圧電素子１０と同様に、前記第２の電極１１７Ａと前記第３の電極１１７Ｂとが、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１８Ａと、前記圧電体層１１２Ａに設けたスルーホール導体１１９Ａ，１１９Ｂとを経由して接続されているので、前記圧電体層１１２Ａの第１及び第２の主面上の電極間隙の限られた領域内にスルーホール接続部を設ける必要がないので、スルーホール形成位置を任意に選択することができ、スルーホール部への応力の集中を防止できるとともに、層間で面方向に多少の位置ずれが生じた場合であっても電極間のショートや接続部の接続不良等が生じにくい。
【００４２】
また、本実施例３の圧電素子においては、上記実施例２の圧電素子８０と同様に、前記第１の電極１１４Ａと前記第４の電極１１４Ｂとが、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１５Ａと前記積層体の側面上の接続導体１１６とを経由して接続されているので、前記接続導体の断面積を大きくとることが容易であるとともに、層間で面方向に多少の位置ズレが生じた場合であっても接続が確保されやすい。
以上本実施例３の少なくとも一つの圧電体層について着目してその作用・効果を記載したが、残りの２つの圧電体層についても同様の作用・効果を奏する。
【００４３】
次に、本発明の実施例４の圧電素子について、図１２〜図１４を用いて説明する。図１２は、本実施例４の圧電素子１３０の全体を示す外観斜視図であり、図１３（Ａ）は前記圧電素子１３０を図１２に示すＥ−Ｅ線に沿って切断した拡大端面図であり、図１３（Ｂ）は前記圧電素子１３０を図１２に示すＦ−Ｆ線に沿って切断した拡大端面図である。図１４は、前記圧電素子１３０の内部構造を示す分解斜視図である。
図１２〜図１４に示すように、本実施例４の圧電素子１３０は、積層体１３２の積層方向に３つの圧電体層を備える点は前記実施例１〜３と同様であるが、本実施例４においては、前記３つの圧電体層が、面方向に並んで配置された圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１、圧電体層１３２Ｂ２及び１３２Ｃ１、圧電体層１３２Ｃ２及び１３２Ｄによりそれぞれ構成されている点にある。
そして、一つの圧電体層に相当する圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１を備えた積層体１３２を有するとともに、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第１の主面上には第１の電極１３４Ａ及び第２の電極１３７Ａ１が間隙１３１を挟んで設けられており、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第２の主面上には前記第１の電極１３４Ａと対向する第３の電極１３７Ａ２及び前記第２の電極１３７Ａ１と対向する第４の電極１３４Ｂ１が同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１３４Ａと前記第４の電極１３４Ｂ１とが、前記積層体１３２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の電極１３４Ｂ２、該電極１３４Ｂ２と前記第１の電極１３４Ａとを接続するスルーホール導体１３６Ａ、及び前記電極１３４Ｂ２と前記第４の電極１３４Ｂ１とを接続する接続導体１３４Ｂ３を経由して接続されるとともに、前記第２の電極１３７Ａ１と前記第３の電極１３７Ａ２とが、前記積層体１３２の内部で前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体１３７Ａ３を経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の一方の主面の第１の電極１３４Ａと第２の電極１３７Ａ１とにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、スルーホール導体１３６Ａ、前記電極１３４Ｂ２及び接続導体１３４Ｂ３を経由して、前記圧電体層１３２Ａを挟んで前記第２の電極１３７Ａ１に対向する第４の電極１３４Ｂ１にも前記第１の電極１３４Ａと同じ信号電圧が印加され、一方、前記積層体１３２の前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体１３７Ａ３を経由して、前記圧電体層１３２Ａを挟んで前記第１の電極１３４Ａに対向する第３の電極１３７Ａ２にも前記第２の電極１３７Ａ１と同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１が厚み方向／面方向に変位する。
【００４４】
以上本実施例４の圧電素子１３０は、上記のように少なくとも一つの圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１を備えた積層体を有するものであればよいが、本実施例４においては、２番目の圧電体層１３２Ｂ２及び１３２Ｃ１についても上記の圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１とほぼ同様に電極、接続導体、及びスルーホールが形成され、接続されている。
すなわち、本実施例４の圧電素子１３０は、少なくとも一つの圧電体層１３２Ｃ１及び１３２Ｂ２を備えた積層体１３２を有するとともに、前記圧電体層１３２Ｃ１及び１３２Ｂ２の第１の主面に相当する面上には第１の電極に相当する電極１３４Ｂ１及び第２の電極に相当する電極１３７Ａ２が間隙を挟んで設けられており、前記圧電体層１３２Ｃ１及び１３２Ｂ２の第２の主面に相当する面上には前記第１の電極に相当する電極１３４Ｂ１と対向する第３の電極に相当する電極１３７Ｂ１及び前記第２の電極に相当する電極１３７Ａ２と対向する第４の電極に相当する電極１３４Ｂ２が同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極に相当する電極１３４Ｂ１と前記第４の電極に相当する電極１３４Ｂ２とが、前記積層体１３２の内部で前記第１の主面に相当する面と第２の主面に相当する面とを連結する斜面上の接続導体１３４Ｂ３を経由して接続されるとともに、前記第２の電極に相当する電極１３７Ａ２と前記第３の電極に相当する電極１３７Ｂ１とが、前記積層体１３２の前記第１の主面に相当する面及び第２の主面に相当する面とは異なる面上の電極１３７Ａ１、該電極１３７Ａ１と前記第２の電極に相当する電極１３７Ａ２とを接続する接続導体１３７Ａ３，及び前記電極１３７Ａ１と前記第３の電極に相当する電極１３７Ｂ１とを接続するスルーホール導体１３９Ａを経由して接続される。
【００４５】
また、本実施例４の圧電素子においては、説明を省略するが、残りの１つの圧電体層１３２Ｃ２及び１３２Ｄについても上記の圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１とほぼ同様に電極、接続導体、及びスルーホールが形成され、接続されている。
このため、本実施例４の圧電素子１３０は、積層体１３２の表面の前記電極１３４Ａ，１３７Ａ１にそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、接続導体１３４Ｂ３、及びスルーホール導体１３６Ａ，１３６Ｂを経由して，電極１３４Ｂ１，１３４Ｂ２，１３４Ｃに前記電極１３４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１３７Ａ３，１３７Ｂ３，及びスルーホール導体１３９Ａを経由して、電極１３７Ａ２，１３７Ｂ１，１３７Ｂ２に前記電極１３７Ａ１と同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１３０は、積層体１３２の各圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１、１３２Ｂ２及び１３２Ｃ１、１３２Ｃ２及び１３２Ｄが厚み方向／面方向に変位する。
【００４６】
上記本実施例４の圧電素子１３０は、少なくとも一つの圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１を備えた積層体１３２を有するとともに、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第１の主面上には第１の電極１３４Ａ及び第２の電極１３７Ａ１が間隙１３１を挟んで設けられており、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第２の主面上には前記第１の電極１３４Ａと対向する第３の電極１３７Ａ２及び前記第２の電極１３７Ａ１と対向する第４の電極１３４Ｂ１が同様に間隙を挟んで設けられているとともに、前記第１の電極１３４Ａと前記第４の電極１３４Ｂ１とが、前記積層体１３２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１３４Ｂ３を経由して接続されるとともに、前記第２の電極１３７Ａ１と前記第３の電極１３７Ａ２とが、前記積層体１３２の前記第１の主面および第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１３７Ａ３を経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第１の主面の第１の電極１３４Ａ及び第２の電極１３７Ａ１、前記第２の主面の第３の電極１３７Ａ２及び第４の電極１３４Ｂ１を、それぞれ前記主面上で電極間の間隙１１を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１を挟んで対向する電極１３４Ａ及び１３７Ａ１，電極１３７Ａ２及び１３４Ｂ１の対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子１３０の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【００４７】
また、上記実施例４の圧電素子１３０は、前記第２の電極１３７Ａ１と前記第３の電極１３７Ａ２とが、前記積層体１３２の内部で前記第１の主面及び第２の主面とを連結する斜面上の接続導体１３７Ａ３を経由して接続されているので、前記第１の主面上の電極１３７Ａ１と前記第２の主面上の電極１３７Ａ２とが前記接続導体１３７Ａ３を介して連続して形成されるので、信頼性の高い接続部が得られる。このため、上記圧電素子１３０を図示省略した振動板に固着することにより、圧電振動板の音圧を向上させることができる。
以上本実施例４の少なくとも一つの圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１に着目してその作用・効果を記載したが、残りの２つの圧電体層についても同様の作用・効果を奏する。
【００４８】
次に、本実施例４の圧電素子１３０について、製造プロセスの一例として公知のスラリービルド法を用いた場合について、図１４を用いて説明する。
まず、図示省略したＰＥＴフィルム等の支持体上に、前記実施例１と同様の電極材料ペーストを用いて、スクリーン印刷法により半円形の電極１３４Ｃを形成し、次に、スルーホール１３６Ｂ２を除いて前記電極１３４Ｃを覆うように半円形に圧電体層１３２Ｄを形成し、さらに、前記スルーホール１３６Ｂ２を囲む領域を除いて前記圧電体層１３２Ｄの上を覆う略半円形の電極１３７Ｂ１と前記図示省略した支持体上の略半円形の電極１３７Ｂ２とが中央の斜面上の接続導体１３７Ｂ３を介して連続する円形の電極１３７Ｂを形成し、次に、２つのスルーホール１３６Ｂ１及び１３９Ａ２を除いて前記電極１３７Ｂ上に、中央に斜面１３２Ｃ３を有する円形の圧電体層１３２Ｃを形成する。
次に、前記スルーホール１３９Ａ２を囲む領域を除いて前記圧電体層１３２Ｃ上に、略半円形の電極１３４Ｂ２と略半円形の電極１３４Ｂ１とが中央の斜面１３２Ｃ３上の接続導体１３４Ｂ３を介して連続する円形の電極１３４Ｂを形成し、さらに、２つのスルーホール１３６Ａ２，１３９Ａ１を除いて前記電極層１３４Ｂ上に中央に斜面１３２Ｂ３を有する円形の圧電体層１３２Ｂを形成する。
次に、一方のスルーホール１３６Ａ２を囲む領域を除いて前記圧電体層１３２Ｂ上に、略半円形の電極１３７Ａ２と略半円形の電極１３７Ａ１とが中央の斜面１３２Ｂ３上の接続導体１３４Ａ３を介して連続する円形の電極１３７Ａを形成し、さらに、スルーホール１３６Ａ１を除いて前記略半円形の電極１３７Ａ２上に半円形の圧電体層１３２Ａを形成し、さらに該圧電体層１３２Ａ上に半円形の電極１３４Ａを形成する。
得られた印刷層から前記図示省略した支持体を剥離し、所定の温度で脱バインダー処理したのち、所定の温度で焼成して前記圧電素子１３０を得る。次に、上記積層体１３２の表面の前記電極１３４Ａ，１３７Ａ１にそれぞれ異なる極性の分極電圧が印加されると、接続導体１３４Ｂ３、及びスルーホール導体１３６Ａ，１３６Ｂを経由して，電極１３４Ｂ１，１３４Ｂ２，１３４Ｃに前記電極１３４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１３７Ａ３，１３７Ｂ３，及びスルーホール導体１３９Ａを経由して、電極１３７Ａ２，１３７Ｂ１，１３７Ｂ２に前記電極１３７Ａ１と同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１３０は、積層体１３２の各圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１、１３２Ｂ２及び１３２Ｃ１、１３２Ｃ２及び１３２Ｄが厚み方向に分極される。
【００４９】
次に、前記実施例４の圧電素子１３０と同様の構造を有し、製造プロセスが異なる変形例６の圧電素子１４０について、図１５及び図１６を用いて説明する。本変形例６の圧電素子１４０の製造プロセスにおいては、シート積層法によりセラミック積層体を予備形成した後、該セラミック積層体をプレス金型により加圧整形して前記実施例４と同様の圧電素子を得ることを特徴とする。
【００５０】
図１５は、本変形例６の積層体１４２を得るためのセラミック積層体１４３の積層順序を示す分解斜視図であり、図１６はセラミック積層体１４３の整形プロセスを示す要部拡大端面図であり、図１６（Ａ）は整形前のセラミック積層体を示す図、図１６（Ｂ）はプレス金型による加圧のしかたを示す図、また、図１６（Ｃ）は、整形後のセラミック積層体を焼成して得られられた積層体１４２を示す図である。
図１５に示されるように、第１の半円形のセラミックグリーンシート１４２Ａに予めレーザ光照射によりスルーホール１４６Ａ１を穿孔した後、スクリーン印刷法により電極材料ペーストを塗布して半円形の電極層１４４Ａを形成する。第２の円形のセラミックグリーンシート１４２Ｂに予めレーザ光照射によりスルーホール１４６Ａ２，１４９Ａ１を穿孔した後、スクリーン印刷法により前記一方のスルーホール１４６Ａ２を囲む領域を除いて円形の電極１４７Ａを形成する。また、第３の円形のセラミックグリーンシート１４２Ｃには、上記と同様にスルーホール１４６Ｂ１，１４９Ａ２を穿孔した後、前記スルーホール１４９Ａ２を囲む領域を除いて円形の電極１４４Ｂをスクリーン印刷法により形成する。
【００５１】
次に、前記第３のセラミックグリーンシート１４２Ｃの裏面には、前記層スルーホール１４６Ｂ１を囲む領域を除いて、円形の電極層１４７Ｂをスクリーン印刷法または転写法により形成する。同様に、第４の半円形のセラミックグリーンシート１４２Ｄにスルーホール１４６Ｂ２を穿孔した後、前記セラミックグリーンシート１４２Ｄの裏面に半円形の電極１４４Ｃを形成する。次に、上記で得られた第１のセラミックグリーンシート１４２Ａ，第２のセラミックグリーンシート１４２Ｂ，第３のセラミックグリーンシート１４２Ｃ，第４のセラミックグリーンシート１４２Ｄを順次積層して図１６（Ａ）に示すセラミック積層体１４３を予備形成する。予備形成されたセラミック積層体１４３は、中央の２枚の円形のセラミックグリーンシート１４２Ｂ，１４２Ｃを円の中心を通る直線（図示省略）に沿って２つに分割したうちの一方の領域には、上層側に半円形のセラミックグリーンシート１４２Ａが積層され、前記２つに分割したうちの他方の領域には、下層側に半円形のセラミックグリーンシート１４２Ｄが積層されている。
【００５２】
次に、得られたセラミック積層体１４３を図１６（Ｂ）に示すように、下型１５０Ａ，枠型１５０Ｂおよび可動上型１５０Ｃを備えたプレス金型１５０のキャビティ内に収容し、前記下型１５０Ａと可動上型１５０Ｃとで前記セラミック積層体１４３を積層体方向に加圧して、前記２つに分割されたうちの一方の領域の上面の電極層１４４Ａと他方の領域の上面の電極層１４７Ａ１とがセラミック積層体１４２の厚み方向で同じ高さ位置になるとともに、前記２つに分割されたうちの一方の領域の下面の電極層１４７Ｂ２と他方の領域の下面の電極層１４４Ｃ１とが前記セラミック積層体１４２の厚み方向で同じ高さ位置になるように整形する。こうして得られたセラミック積層体１４３を所定の温度で脱バインダー処理した後、所定の温度で焼成し、さらに分極処理して、前記実施例６の圧電素子１３０と同様の内部構造を有する図１６（Ｃ）に示される圧電素子１４０を得ることができる。本変形例６の圧電素子１４０においても、先の実施例４の圧電素子１３０と同様の効果が得られる。
【００５３】
本発明の圧電素子および圧電振動板の好適な応用例としては、携帯電話，携帯情報端末（ＰＤＡ），ボイスレコーダ，ＰＣ（パソコン）などの各種電子機器のスピーカが挙げられるが、他の公知の各種の電子機器に適用することを妨げるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、薄型化が要求される発音体用の圧電振動板及びそれを利用した電子機器の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例１の外観を示す斜視図である。
【図２】前記実施例１を示す端面図であり、（Ａ）は上記図１のＡ−Ａ線に沿って切断した端面図、（Ｂ）は上記図１のＢ−Ｂ線に沿って切断した端面図である。
【図３】前記実施例１の内部構造を示す分解斜視図である。
【図４】前記実施例１の圧電素子を用いた圧電振動板を示す図であり、（Ａ）は圧電素子を貼り合わせる前の圧電振動板の分解斜視図、（Ｂ）は圧電素子を貼り合わせた後の圧電振動板の斜視図である。
【図５】本発明の変形例の外観を示す斜視図である。
【図６】本発明の変形例の内部構造を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の実施例２の外観を示す斜視図である。
【図８】前記実施例２を示す端面図であり、（Ｃ）は上記図７のＣ−Ｃ線に沿って切断した端面図、（Ｄ）は上記図７のＤ−Ｄ線に沿って切断した端面図である。
【図９】前記実施例２の内部構造を示す分解斜視図である。
【図１０】前記実施例２の圧電素子を用いた圧電振動板を示す図であり、（Ａ）は圧電素子を貼り合わせる前の圧電振動板の分解斜視図、（Ｂ）は圧電素子を貼り合わせた後の圧電振動板の斜視図である。
【図１１】本発明の実施例３の内部構造を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の実施例４の外観を示す斜視図である。
【図１３】前記実施例４を示す端面図であり、（Ｅ）は上記図１２のＥ−Ｅ線に沿って切断した端面図、（Ｆ）は上記図１２のＦ−Ｆ線に沿って切断した端面図である。
【図１４】前記実施例４の内部構造を示す分解斜視図である。
【図１５】本発明の変形例６の製造プロセスの一例を示す分解斜視図である。
【図１６】前記変形例６の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１７】背景技術の一例を示す斜視図である。
【図１８】上記背景技術を示す断面図である。
【図１９】背景技術の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０：圧電素子
１１：間隙
１２：積層体
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ：圧電体層
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ：電極
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ：接続導体
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ：スルーホール導体
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ：電極
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ：接続導体
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ、１９Ｄ：スルーホール導体
２０：圧電振動板
２２：振動板
２４、２７：端子電極
３０：圧電素子
３１：間隙
３２：積層体
３２Ａ：圧電体層
３４Ａ：電極
３５Ａ：接続導体
３６：スルーホール導体
３７Ａ：電極
３８Ａ：接続導体
３９：スルーホール導体
４０：圧電素子
４１：間隙
４２：積層体
４２Ａ：圧電体層
４４Ａ：電極
４５Ａ：接続導体
４６：スルーホール導体
４７Ａ：電極
４８Ａ：接続導体
４９：スルーホール導体
５０：圧電素子
５１：間隙
５２：積層体
５２Ａ：圧電体層
５４Ａ：電極
５５Ａ：接続導体
５６：スルーホール導体
５７Ａ：電極
５８Ａ：接続導体
５９：スルーホール導体
６０：圧電素子
６１：間隙
６２：積層体
６２Ａ：圧電体層
６４Ａ：電極
６５Ａ：接続導体
６６：スルーホール導体
６７Ａ：電極
６８Ａ：接続導体
６９：スルーホール導体
７１：間隙
７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ：圧電体層
７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ：電極
７５Ａ，７５Ｂ：接続導体
７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ：スルーホール導体
７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃ：電極
７８Ａ，７８Ｂ：接続導体
７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ：スルーホール導体
８０：圧電素子
８１：間隙
８２：積層体
８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ：圧電体層
８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄ：電極
８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ：接続導体
８６：接続導体
８７Ａ，８７Ｂ，８７Ｃ，８７Ｄ：電極
８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ：接続導体
８９：接続導体
９０：圧電振動板
９２：振動板
９４、９７：端子電極
１１１：間隙
１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ：圧電体層
１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄ：電極
１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃ：接続導体
１１６：接続導体
１１７Ａ，１１７Ｂ，１１７Ｃ，１１７Ｄ：電極
１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃ：接続導体
１１９Ａ，１１９Ｂ，１１９Ｃ、１１９Ｄ：スルーホール導体
１３０：圧電素子
１３１：間隙
１３２：積層体
１３２Ａ，１３２Ｂ１、１３２Ｂ２，１３２Ｃ１、１３２Ｃ２，１３２Ｄ：圧電体層
１３４Ａ，１３４Ｂ１、１３４Ｂ２，１３４Ｃ：電極
１３４Ｂ３：接続導体
１３６Ａ，１３６Ｂ：スルーホール導体
１３７Ａ１、１３７Ａ２，１３７Ｂ１、１３７Ｂ２：電極
１３７Ａ３，１３７Ｂ３：接続導体
１３９Ａ：スルーホール導体
１４０：圧電素子
１４２：積層体
１４２Ａ，１４２Ｂ１、１４２Ｂ２，１４２Ｃ１、１４２Ｃ２，１４２Ｄ：圧電体層
１４４Ａ，１４４Ｂ１、１４４Ｂ２，１４４Ｃ：電極
１４４Ｂ３：接続導体
１４６Ａ，１４６Ｂ：スルーホール導体
１４７Ａ１、１４７Ａ２，１４７Ｂ１、１４７Ｂ２：電極
１４７Ａ３，１４７Ｂ３：接続導体
１４９Ａ：スルーホール導体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカやマイクロホン等の電気音響変換器に用いられる圧電素子及び圧電振動板に関し、更に具体的には、圧電素子及び圧電振動板の薄型化、圧電素子の小型化及び圧電振動板の音圧向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電型のスピーカやマイクロホン等の圧電型電気音響変換器は、簡易な電気音響変換手段として広く利用されており、特に近年は、携帯電話や携帯情報端末などの分野でスピーカ等として多用されている。
特許文献１には、図１７及び図１８に一例を示すように、複数の圧電セラミック層２０２Ａ，２０２Ｂが内部電極２０４を間にして積層された積層型の圧電素子２００が振動板２１２の一方の主面に固着され、ケース２１８の内周面の段部に前記振動板２１２の縁部が支持され、圧電素子２００の引出電極２０４Ａ，２０７Ａとケース２１８の端子２１６とが導電性接着剤２１４により接続されている電気音響変換器が提案されている。
また、特許文献２には、圧電素子の他の例として、図１９に示すように、振動板３０３の第１の主面に一対の電極３０４Ａ及び３０７Ａが設けられ、第２の主面には一対の電極３０４Ｂ及び３０７Ｂを設けた圧電振動子３００が開示され、第１の主面の一対の電極３０４Ａ及び３０７Ａのうちの一方の電極３０４Ａが振動板３０３の長手方向の中心線を越えて他方の電極３０７Ａの側へ突出した部分に固着したワイヤにより一方の電極３０４Ａに給電され、他方の電極３０７Ａが前記中心線を超えて一方の電極３０４Ａの側へ突出した部分に固着したワイヤにより他方の電極３０７Ａに給電され、第２の主面の一対の電極３０４Ｂ及び３０７Ｂについても同様にされた構造の圧電振動子が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０４７０９２公報
【特許文献２】特開２００１−２３７６７０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記前者のような背景技術では、圧電素子２００の電極を振動板を介して外部に引き出すにあたって、圧電素子２００の厚み寸法を超えて上面から突出する導電性接着剤２１４が必要になる。このため、圧電振動板全体の厚み寸法を小さくすることが難しく、前記圧電型電気音響変換器やそれを利用する電子機器の小型化、薄型化をより促進するのに課題があった。
また、上記後者のような背景技術では、圧電振動子としては好ましい形態であるが、電気音響変換器の振動板として用いるためには、下記のような課題があった。具体的には、振動板３０３の第１の主面の一対の電極３０４Ａ及び３０７Ａのうちの一方の電極が振動板３０３の長手方向の中心線を越えて他方の電極の側へ突出した部分に固着したワイヤにより給電および支持が行なわれるため、一対の電極の間隙を十分に設ける必要があり、この結果、振動板３０３を挟んで対向する電極３０４Ａと電極３０７Ｂとの対向面積が大幅に削減され、振動板を大型化しないと大きな変位を得るのが難しかった。また、他方の電極の側へ突出した部分に固着したワイヤにより給電が行われるため、ワイヤ接続部に位置ズレが生じた場合には、中心線を挟んで対向する一対の電極間の短絡や、ワイヤと電極との接続不良が生じやすいという課題があった。
【０００５】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、電極構造の改良により圧電型電気音響変換器の圧電素子およびこれを用いた圧電振動板を薄型化するとともに圧電素子を小型化し、電子機器に対する実装の自由度の向上を図ることである。他の目的は、圧電素子を用いた圧電振動板の音圧を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、
少なくとも一つの圧電体層を備えた積層体と、前記圧電体層の第１の主面上に間隙を挟んで設けられた第１の電極及び第２の電極と、前記圧電体層の第２の主面上に間隙を挟んで設けられた前記第１の電極と対向する第３の電極、及び前記第２の電極と対向する第４の電極と、を有するとともに、
前記第１の電極と前記第４の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されるとともに、前記第２の電極と前記第３の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されていることを特徴とする。
【０００７】
主要な形態の一つは、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記圧電体層に設けたスルーホール導体とを経由して接続されていることを特徴とする。
【０００８】
他の形態の一つは、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記積層体の側面上の接続導体とを経由して接続されていることを特徴とする。
【０００９】
他の形態の一つは、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部で前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体を経由して接続されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の圧電振動板は、一対の端子電極を備えた振動板に上記のいずれかに記載の圧電素子を固着したことを特徴とする。
本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、（１）少なくとも一つの圧電体層を備えた積層体と、前記圧電体層の第１の主面上に間隙を挟んで設けられた第１の電極及び第２の電極と、前記圧電体層の第２の主面上に間隙を挟んで設けられた前記第１の電極と対向する第３の電極、及び前記第２の電極と対向する第４の電極と、を有するとともに、
前記第１の電極と前記第４の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されるとともに、前記第２の電極と前記第３の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されていることとした。
このため、前記圧電体層の第１の主面の第１及び第２の電極、前記第２の主面の第３の電極及び第４の電極を、それぞれ前記電極間の間隙を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層を挟んで対向する電極の対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
（２）また、上記（１）に加えて、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記圧電体層に設けたスルーホール導体とを経由して接続されているので、前記圧電体層の第１及び第２の主面上の電極間隙に限られた領域内でスルーホール接続部を設ける必要がないので、スルーホール形成位置を任意に選択することができ、スルーホール部への応力の集中を防止できるとともに、層間で面方向に多少の位置ずれが生じた場合であっても電極間のショートや接続部の接続不良等が生じにくい。
（３）また、上記（１）に加えて、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記積層体の側面上の接続導体を経由して接続されているので、接続導体の断面積を大きくとることが容易であるとともに、層間で面方向に多少の位置ズレが生じた場合であっても接続が確保されやすい。
（４）また、上記（１）に加えて、前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部で前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体を経由して接続されているので、第１の主面上の電極と第２の主面上の電極と接続導体とが連続して形成されるので、信頼性の高い接続部が得られる。
（５）また、本発明の圧電振動板は、一対の端子電極を備えた振動板に前記（１）〜（４）の圧電素子を固着したので、電極層の引出しを全て振動板から行うことができ、圧電振動板の薄型化を図ることができる。また、第１の主面の電極と第２の主面の電極とを接続するために前記電極の対向面積を減少させることがないので、大きな変位を得ることが可能となり、圧電振動板の音圧を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の圧電素子の実施例１について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本実施例１の圧電素子１０の全体を示す外観斜視図であり、図２（Ａ）は前記圧電素子１０を図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した端面図であり、図２（Ｂ）は前記圧電素子１０を図１に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した端面図である。図３は、前記圧電素子１０の内部構造を示す分解斜視図である。
図１〜図３に示すように、本実施例１の圧電素子１０は、積層体１２の積層方向に３つの圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを備えており、そのうちの少なくとも一つの圧電体層１２Ａの第１の主面上には第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａが間隙１１を挟んで設けられており、前記圧電体層１２Ａの第２の主面上には前記第１の電極１４Ａと対向する第３の電極１７Ｂ及び前記第２の電極１７Ａと対向する第４の電極１４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１４Ａと前記第４の電極１４Ｂとが、前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１５Ａ、該接続導体１５Ａと前記第１の電極１４Ａとを接続するスルーホール導体１６Ａ、及び前記接続導体１５Ａと前記第４の電極１４Ｂとを接続するスルーホール導体１６Ｂを経由して接続されるとともに、前記第２の電極１７Ａと前記第３の電極１７Ｂとが、前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１８Ａ、該接続導体１８Ａと前記第２の電極１７Ａとを接続するスルーホール導体１９Ａ、及び前記接続導体１８Ａと前記第３の電極１７Ｂとを接続するスルーホール導体１９Ｂを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１２Ａの一方の主面の第１の電極１４Ａと第２の電極１７Ａとにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、スルーホール導体１６Ａ、前記接続導体１５Ａ，及びスルーホール導体１６Ｂを経由して、前記圧電体層１２Ａを挟んで前記第２の電極１７Ａに対向する第４の電極１４Ｂにも前記第１の電極１４Ａと同じ信号電圧が印加され、同様に、スルーホール導体１９Ａ、前記接続導体１８Ａ，及びスルーホール導体１９Ｂを経由して、前記圧電体層１２Ａを挟んで前記第１の電極１４Ａに対向する第３の電極１７Ｂにも前記第２の電極１７Ａと同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層１２Ａが厚み方向／面方向に変位する。
【００１３】
以上、本実施例１の圧電素子は、上記のように少なくとも一つの圧電体層１２Ａを備えた積層体１２を有するものであればよいが、本実施例１においては、残りの２つの圧電体層１２Ｂ，１２Ｃについても上記の圧電体層１２Ａと同様に電極、接続導体、及びスルーホールが形成され、接続されている。
すなわち、本実施例１の圧電素子１０は、少なくとも一つの圧電体層１２Ｂを備えた積層体１２を有するとともに、前記圧電体層１２Ｂの第１の主面に相当する面上には第１の電極に相当する電極１４Ｂ及び第２の電極に相当する電極１７Ｂが間隙を挟んで設けられており、前記圧電体層１２Ｂの第２の主面に相当する面上には前記第１の電極に相当する電極１４Ｂと対向する第３の電極に相当する電極１７Ｃ及び前記第２の電極に相当する電極１７Ｂと対向する第４の電極に相当する電極１４Ｃが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極に相当する電極１４Ｂと前記第４の電極に相当する電極１４Ｃとが、前記積層体１２の前記第１の主面に相当する面及び第２の主面に相当する面のいずれとも異なる面上の接続導体１５Ｂ、該接続導体１５Ｂと前記第１の電極に相当する電極１４Ｂとを接続するスルーホール導体１６Ｂ、及び前記接続導体１５Ｂと前記第４の電極に相当する電極１４Ｃとを接続するスルーホール導体１６Ｃを経由して接続されるとともに、前記第２の電極に相当する電極１７Ｂと前記第３の電極に相当する電極１７Ｃとが、前記積層体１２の前記第１の主面に相当する面及び第２の主面に相当する面のいずれとも異なる面上の接続導体１８Ｂ、該接続導体１８Ｂと前記第２の電極に相当する電極１７Ｂとを接続するスルーホール導体１９Ｂ、及び前記接続導体１８Ｂと前記第３の電極に相当する電極１７Ｃとを接続するスルーホール導体１９Ｃを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１２Ｂの一方の主面に相当する面の第１の電極に相当する電極１４Ｂと第２の電極に相当する電極１７Ｂとにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、スルーホール導体１６Ｂ、前記接続導体１５Ｂ，及びスルーホール導体１６Ｃを経由して、前記圧電体層１２Ｂを挟んで前記第２の電極に相当する電極１７Ｂに対向する第４の電極に相当する電極１４Ｃにも前記第１の電極に相当する電極１４Ｂと同じ信号電圧が印加され、同様に、スルーホール導体１９Ｂ、前記接続導体１８Ｂ，及びスルーホール導体１９Ｃを経由して、前記圧電体層１２Ｂを挟んで前記第１の電極に相当する電極１４Ｂに対向する第３の電極に相当する電極１７Ｃにも前記第２の電極に相当する電極１７Ｂと同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層１２Ｂが厚み方向／面方向に変位する。
【００１４】
説明を省略するが、圧電体層１２Ｃについても、上記の圧電体層１２Ａ，１２Ｂと同様に電極、接続導体、及びスルーホールが形成され、接続されている。
このため、本実施例１の圧電素子１０は、積層体１２の表面の前記電極１４Ａ，１７Ａにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、接続導体１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ、及びスルーホール導体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを経由して，電極１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに前記電極１４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ、及びスルーホール導体１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄを経由して、電極１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄに前記電極１７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１０は、積層体１２の各圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが厚み方向／面方向に変位する。
【００１５】
上記圧電素子１０の圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとしては、セラミックス圧電体、有機圧電体、もしくはこれらの混合物を主成分とするものが好適である。
上記圧電素子１０の電極１４Ａ〜１４Ｄ，１７Ａ〜１７Ｄ、接続導体１５Ａ〜１５Ｃ，１８Ａ〜１８Ｃ、スルーホール導体１６Ａ〜１６Ｄ，１９Ａ〜１９Ｄとしては、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｐｄ等の電極材料、もしくは前記電極材料に少量の前記圧電体材料を共生地として混合したものが好適である。上記圧電素子の積層体１２としては、少なくとも一つの圧電体層を備えるものであって、複数の圧電体層を備えるもののほうがより大きな変位を得られるために好適である。また、上記積層体は、上記少なくとも一つの圧電体層と他の絶縁体層とを積層したものであっても良いことは勿論である。
【００１６】
次に、圧電体層としてセラミックス圧電体を用いた積層型の圧電素子１０について、シート積層法を用いた製造プロセスの一例について概要を説明する。
まず、ＰＺＴ系セラミック圧電体材料の粉末を準備し、バインダー、溶剤とともに混合してセラミックススラリーを作成し、得られたスラリーを用いて、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）等からなるキャリアフィルム上にドクターブレード法、グラビア印刷法等公知の手段により塗工し、乾燥して厚さ１０〜１００μｍの長尺の圧電体材料を主成分とするセラミックグリーンシートを形成した後、所定の寸法にカットし、複数枚のセラミックグリーンシートを作成する。次に得られたセラミックグリーンシートの所定の位置に打ち抜きプレス、レーザ光照射等によりスルーホールを穿孔する。次に、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｐｄ等の電極材料粉末を準備し、バインダーと溶剤とともに混合して電極材料ペーストを作成し、得られた電極材料ペーストを用いて、上記セラミックグリーンシート上に所定のパターンで電極、接続導体を印刷するとともに、前記スルーホールにスルーホール導体を充填する。上記で得られたセラミックグリーンシートを前記電極及び前記接続導体と前記スルーホール導体とが接するように所定の順序で積層・圧着してセラミック積層体を作成し、４００〜８００℃で脱バインダー処理した後、８５０℃〜１１００℃で１〜３時間焼成して積層体からなる圧電素子を得る。以上がシート積層法を用いた製造プロセスの概要であるが、本発明の圧電素子を得るための製造プロセスは上記のシート積層法に限定するものではなく、公知のスラリービルド法のほか、有機圧電体材料を用いてプリント配線基板と同様のプロセスを用いて形成することもできる。
【００１７】
次に、上記実施例１の圧電素子１０について、シート積層法を例にして製造プロセスの一例を説明する。
まず、公知のＰＺＴ系セラミック圧電体材料の粉末を準備し、バインダー、溶剤とともに混合してセラミックスラリーを作成し、得られたスラリーを用いて、ＰＥＴフィルム上にドクターブレード法により厚さ３０μｍの長尺のセラミックグリーンシートを作成する。得られたセラミックグリーンシートを所定の寸法に切断して複数枚のセラミックグリーンシート１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２を作成する。尚、説明の都合上、圧電素子１個分について図示する（以下同様）。
次に、上記で得られたセラミックグリーンシート１２Ａ１の所定の位置にスルーホール１６Ａ１，１９Ａ１を、セラミックグリーンシート１２Ａ２の所定の位置にスルーホール１６Ｂ１，１９Ｂ１を、セラミックグリーンシート１２Ｂ１の所定の位置にスルーホール１６Ｂ２，１９Ｂ２を、セラミックグリーンシート１２Ｂ２の所定の位置にスルーホール１６Ｃ１，１９Ｃ１を、セラミックグリーンシート１２Ｃ１の所定の位置にスルーホール１６Ｃ２，１９Ｃ２を、セラミックグリーンシート１２Ｃ２の所定の位置にスルーホール１６Ｄ１，１９Ｄ１を、レーザ光照射によりそれぞれ穿孔する。
次に、Ｐｄ電極材料粉末とバインダーと溶剤とを混合した電極材料ペーストを準備し、スクリーン印刷法によりそれぞれのグリーンシートの所定の位置に電極、接続導体の印刷を行うとともに、スルーホール導体の充填を行う。まず、前記セラミックグリーンシート１２Ａ２の一方の主面に一対の接続導体１５Ａ，１８Ａを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｂ１，１９Ｂ１にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｂ２の一方の主面に一対の接続導体１５Ｂ，１８Ｂを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｃ１，１９Ｃ１にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｃ２の一方の主面に一対の接続導体１５Ｃ，１８Ｃを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｄ１，１９Ｄ１にスルーホール導体を充填する。また、前記セラミックグリーンシート１２Ａ１の一方の主面に一対の電極１４Ａ，１７Ａを印刷するとともに前記スルーホール１６Ａ１，１９Ａ１にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｂ１の一方の主面に一対の電極１４Ｂ，１７Ｂを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｂ２，１９Ｂ２にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｃ１の一方の主面に一対の電極１４Ｃ，１７Ｃを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｃ２，１９Ｃ２にスルーホール導体を充填する。また、前記セラミックグリーンシート１２Ｃ２の他方の主面に一対の電極１４Ｄ、１７Ｄを印刷する。
前記電極と前記スルーホール導体、及び前記接続導体と前記スルーホール導体がそれぞれ接するように上記で得られたセラミックグリーンシート１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２を順次積層・圧着し、所定の温度で脱バインダー処理した後、所定の温度で３時間焼成して積層体１２を得る。次に、上記積層体１２の表面の前記電極１４Ａ，１７Ａにそれぞれ異なる極性の分極電圧が印加されると、接続導体１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ、及びスルーホール導体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ、１６Ｄを経由して，電極１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに前記電極１４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ、及びスルーホール導体１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄを経由して、電極１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄに前記電極１７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１０は、積層体１２の各圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが厚み方向に分極される。
【００１８】
上記の実施例１の圧電素子１０は、少なくとも一つの圧電体層１２Ａを備えた積層体１２を有するとともに、前記圧電体層１２Ａの第１の主面上には第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａが間隙１１を挟んで設けられており、前記圧電体層１２Ａの第２の主面上には前記第１の電極１４Ａと対向する第３の電極１７Ｂ及び前記第２の電極１７Ａと対向する第４の電極１４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１４Ａと前記第４の電極１４Ｂとが前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１５Ａを経由して接続されるとともに、前記第２の電極１７Ａと前記第３の電極１７Ｂとが、前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１８Ａを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層の第１の主面の第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａ、前記第２の主面の第３の電極１７Ｂ及び第４の電極１４Ｂを、それぞれ前記電極間の間隙１１を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層１２Ａを挟んで対向する電極１４Ａ及び１７Ｂ，電極１７Ａ及び１４Ｂの対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子１０の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【００１９】
また、上記の実施例１の圧電素子１０は、前記第１の電極１４Ａと前記第４の電極１４Ｂ、前記第２の電極１７Ａと前記第３の電極１７Ｂのうち、少なくともと一方が、前記積層体１２の内部の第３の面上の接続導体１５Ａ，１８Ａと、前記圧電体層１２Ａに設けたスルーホール導体１６Ａ，１６Ｂ，１９Ａ，１９Ｂとを経由して接続されているので、前記圧電体層１２Ａの第１及び第２の主面上の電極間隙の限られた領域内にスルーホール接続部を設ける必要がないので、スルーホール形成位置を任意に選択することができ、スルーホール部への応力の集中を防止できるとともに、層間で面方向に多少の位置ずれが生じた場合であっても電極間のショートや接続部の接続不良等が生じにくい。
以上本実施例１の少なくとも一つの圧電体層について着目してその作用・効果を記載したが、残りの２つの圧電体層についても同様の作用・効果を奏する。
【００２０】
次に、本実施例１の圧電素子を用いた圧電振動板の実施形態について図４を用いて説明する。図４は、本実施例１の圧電素子１０を用いた圧電振動板の実施形態を示す図であり、図４（Ａ）は振動板に前記圧電素子１０を貼り合わせる工程を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、貼り合わせ後の圧電振動板２０を示す斜視図である。
一対の端子電極２４，２７を備えた振動板２２には、円板状の圧電素子１０を固着する領域の外側に突状部２３が設けられ、前記一対の端子電極２４，２７の電極引き出し部２５、２８が設けられている。
上記振動板としては、ＰＥＴ、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の可撓性の絶縁フィルムが好適であるが、本発明はこれに限定するものではなく、４２Ｎｉアロイやりん青銅等の導電性を有する可撓性薄板の表面を予め絶縁性の樹脂でコーティングして絶縁性の振動板として用いてもよい。
また、前記端子電極２４，２７及び前記電極引き出し部２５，２８としては、Ａｇ粉末等を含む導電性樹脂ペーストを前記可撓性絶縁シートの一方の主面にスクリーン印刷等により塗布し、例えば１５０℃で熱硬化することにより形成される。
尚、導電性樹脂ペーストはフィラーとしてＡｇ粉等の導電粉末を多量に含むためにＰＥＴフィルム等に対する密着力が弱いので、予めＰＥＴフィルム等の表面にエポキシ樹脂層等、導電性樹脂ペーストとの密着力の良好な下地層を被覆しておくこと、もしくは、ＰＥＴフィルム等の表面に予めサンドブラスト処理により粗面化しておくことが好ましい。
また、前記導電性樹脂ペーストは一例であり、スパッタリングなどにより薄膜導電体層を設けるようにしてもよい。
【００２１】
上記振動板２２の端子電極２４，２７上にエポキシ系の絶縁性接着剤もしくはＡｇ粉末等を含有する導電性接着剤を薄く塗布した後、前記圧電素子１０の前記電極１４Ａと前記振動板２２の端子電極２４が、また、前記圧電素子１０の電極１７Ａと前記振動板２２の端子電極２７が、それぞれ接するように、前記圧電素子１０を重ね、前記積層体１２が割れない程度の圧力で圧着し、加熱硬化する。これにより、前記圧電素子２０の電極１４Ａ，１７Ａの表面の微細な凹凸と前記振動板２２の端子電極２４，２７の表面の微細な凹凸とが接触して、図４（Ｂ）に示すように前記振動板２２の一方の端子電極２７と前記圧電素子１０の主面の電極層１７Ａとが導電接続されるとともに、前記振動板２２の他方の端子電極２４と前記圧電素子１０の主面の電極１４Ａとが導電接続された圧電振動板２０が得られる。
上記振動板の電極引き出し部２５，２８は図示省略した電源に接続され、例えば、一方の電極引き出し部２５にはプラス，他方の電極引き出し部２８にはマイナスという具合に異なる極性の信号電圧が交互に印加される。
【００２２】
上記本発明の実施例１の圧電素子を用いた圧電振動板は、一対の端子電極２４，２７を備えた振動板２２に前記圧電素子１０を固着したので、電極１４Ａ〜１４Ｄ，１７Ａ〜１７Ｄの引出しを全て振動板２２の電極引き出し部２５，２８から行うことができ、圧電振動板２０の薄型化を図ることができる。また、第１の主面の電極１４Ａ，１７Ａと第２の主面の電極１４Ｂ，１７Ｂとをそれぞれ接続するために前記電極１４Ａ，１４Ｂ，１７Ａ，１７Ｂの対向面積を減少させることがないので、大きな変位を得ることが可能となり、圧電振動板２０の音圧を向上させることができる。
【００２３】
上記圧電振動板の実施形態では、上記実施形態では振動板２２の一方の主面のみに端子電極２４，２７を形成して１つの圧電素子１０を固着したユニモルフ構造を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、振動板の両主面にそれぞれ端子電極を形成し、それぞれの主面に独立して圧電素子を固着してバイモルフ構造にすることもできる。
また、上記第１の実施形態では、圧電素子及び圧電振動板の全体形状を略円形としたが、本発明はこれに限定するものではなく、圧電素子及び圧電振動板のうち一方または両方を矩形やその他の異形状にしてもよく、また、振動板の一方の主面に複数の圧電素子を互いに離間して貼り合わせてもよい。
また、上記実施形態では、振動板と圧電素子との貼り合わせに絶縁性の接着剤を用いたが、本発明はこれに限定するものではなく、振動板の端子電極と圧電素子の主面の電極層とが対向する領域に導電性接着剤を塗布して貼り合わせてもよい。
【００２４】
次に、本発明の実施例１の圧電素子の変形例について図５及び図６を用いて説明する。図５は本実施例１の変形例を示す図であり、図５（Ａ）は、変形例１の圧電素子３０、図５（Ｂ）は変形例２の圧電素子４０、図５（Ｃ）は変形例３の圧電素子５０、図５（Ｄ）は変形例４の圧電素子６０の外観斜視図である。また、図６は、変形例５の圧電素子の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【００２５】
前記実施例１においては、圧電素子１０の一方及び他方の主面において、直線状に延びる間隙１１を挟んで前記圧電素子１０の主面をほぼ２等分する領域にそれぞれ電極１４Ａ，１７Ａを設けたが、本発明はこれに限定するものではない。
例えば、図５（Ａ）に示されるように、変形例１の圧電素子３０では、圧電体層の主面上の中心からずれた位置に、直線状に延びる間隙３１を挟んで第１の電極３４Ａ及び第２の電極３７Ａを設けるとともに、図示省略するが前記圧電体層の第２の主面上の中心からずれた位置に直線状に延びる間隙を挟んで設けられた前記第１の電極３４Ａと対向する第３の電極、及び前記第２の電極３７Ａと対向する第４の電極と、を有する。そして、前記第１の電極３４Ａと前記第４の電極の電極とが前記積層体３２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体３５Ａ及びスルーホール導体３６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極３７Ａと前記第３の電極とが前記積層体３２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体３８Ａ及びスルーホール導体３９を経由して接続されている。このように間隙３１を設ける場所が主面の中心からずれた位置になるように電極を配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００２６】
また、図５（Ｂ）に示されるように、変形例２の圧電素子４０では、圧電体層の主面上にＵ字状の間隙４１を挟んで第１の電極４４Ａ及び第２の電極４７Ａを設けるとともに、図示省略するが前記圧電体層の第２の主面上に、Ｕ字状の間隙を挟んで設けられた前記第１の電極４４Ａと対向する第３の電極、及び前記第２の電極４７Ａと対向する第４の電極と、を有する。そして、前記第１の電極４４Ａと前記第４の電極の電極とが前記積層体４２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体４５Ａ及びスルーホール導体４６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極４７Ａと前記第３の電極とが前記積層体４２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体４８Ａ及びスルーホール導体４９を経由して接続される。このように間隙４１がＵ字状になるように電極を配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００２７】
また、図５（Ｃ）に示されるように、変形例３の圧電素子５０では、圧電体層の主面上に、蛇行状の間隙５１を挟んで第１の電極５４Ａ及び第２の電極５７Ａを設けるとともに、図示省略するが前記圧電体層の第２の主面上に、蛇行状の間隙を挟んで設けられた前記第１の電極５４Ａと対向する第３の電極、及び前記第２の電極５７Ａと対向する第４の電極と、を有する。そして、前記第１の電極５４Ａと前記第４の電極の電極とが前記積層体５２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体５５Ａ及びスルーホール導体５６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極５７Ａと前記第３の電極とが前記積層体５２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体５８Ａ及びスルーホール導体５９を経由して接続される。このように間隙５１が蛇行状になるように電極を配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００２８】
また、図５（Ｄ）に示されるように、変形例４の圧電素子６０では、圧電体層の主面上に、『く』字状の間隙６１を挟んで第１の電極６４Ａ及び第２の電極６７Ａを設けるとともに、図示省略するが前記圧電体層の第２の主面上に、『く』字状の間隙を挟んで設けられた前記第１の電極６４Ａと対向する第３の電極、及び前記第２の電極６７Ａと対向する第４の電極と、を有する。そして、前記第１の電極６４Ａと前記第４の電極とが前記積層体６２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体６５Ａ及びスルーホール導体６６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極６７Ａと前記第３の電極とが前記積層体６２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体６８Ａ及びスルーホール導体６９を経由して接続される。このように間隙６１が『く』字状になるように電極を配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００２９】
さらに、図６の分解斜視図に示されるように、変形例５の圧電素子では、圧電体層７２Ａの主面上に、環状の間隙７１を挟んで環状の第１の電極７４Ａ及び円形の第２の電極７７Ａを設けるとともに、前記圧電体層７２Ａの第２の主面上に、前記第１の電極７４Ａと対向する環状の第３の電極７７Ｂ、及び前記第２の電極７７Ａと対向する円形の第４の電極７４Ｂと、を有する。そして、前記第１の電極７４Ａと前記第４の電極７４Ｂとが前記積層体７２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体７５Ａ及びスルーホール導体７６Ａ，７６Ｂを経由して接続されるとともに、前記第２の電極７７Ａと前記第３の電極７７Ｂとが前記積層体７２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体７８Ａ及びスルーホール導体７９Ａ，７９Ｂを経由して接続される。このように間隙７１が環状になるように、前記第１の電極と前記第２の電極を前記間隙を挟んで内外に配置するとともに、前記第３の電極と第４の電極を前記間隙を挟んで内外に配置してもよく、上記実施例１の圧電素子１０と同様の効果が得られる。
【００３０】
次に、本発明の圧電素子の実施例２について、図７〜図９を用いて説明する。
図７は、本実施例２の圧電素子８０の全体を示す外観斜視図であり、図８（Ｃ）は前記圧電素子８０を図７に示すＣ−Ｃ線に沿って切断した拡大端面図であり、図８（Ｄ）は前記圧電素子８０を図７に示すＤ−Ｄ線に沿って切断した拡大端面図である。図９は、前記圧電素子８０の内部構造を示す分解斜視図である。
図７〜図９に示すように、本実施例２の圧電素子８０は、前記実施例１と同様に積層体８２の積層方向に３つの圧電体層８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃを備え、少なくとも一つの圧電体層８２Ａの第１の主面上には第１の電極８４Ａ及び第２の電極８７Ａが間隙８１を挟んで設けられており、前記圧電体層８２Ａの第２の主面上には前記第１の電極８４Ａと対向する第３の電極８７Ｂ及び前記第２の電極８７Ａと対向する第４の電極８４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極８４Ａと前記第４の電極８４Ｂとが、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８５Ａと、前記積層体８２の側面上の接続導体８６とを経由して接続されるとともに、前記第２の電極８７Ａと前記第３の電極８７Ｂとが、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８８Ａと、前記積層体８２の側面上の接続導体８９を経由して接続されている。
このため、前記圧電体層８２Ａの一方の主面の第１の電極８４Ａと第２の電極８７Ａとにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８５Ａ及び前記積層体８２の側面上の接続導体８６を経由して、前記圧電体層８２Ａを挟んで前記第２の電極８７Ａに対向する第４の電極８４Ｂにも前記第１の電極８４Ａと同じ信号電圧が印加され、同様に、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８８Ａ及び前記積層体８２の側面上の接続導体８９を経由して、前記圧電体層８２Ａを挟んで前記第１の電極８４Ａに対向する第３の電極８７Ｂにも前記第２の電極８７Ａと同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層８２Ａが厚み方向／面方向に変位する。
【００３１】
以上、本実施例２の圧電素子８０は、上記のように少なくとも一つの圧電体層８２Ａを備えた積層体８２を有するものであればよい。重複するため説明を省略するが、本実施例２の圧電素子８０においては、残りの２つの圧電体層８２Ｂ，８２Ｃについても上記の圧電体層８２Ａと同様に電極、及び接続導体が形成され、接続されている。
このため、本実施例２の圧電素子８０は、積層体８２の表面の前記電極８４Ａ，８７Ａにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、積層体８２の内部の接続導体８５Ａ，８５Ｂ、８５Ｃ、及び積層体８２の側面の接続導体８６を経由して，電極８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄに前記電極８４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、積層体８２の内部の接続導体８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ、及び積層体８２の側面の接続導体８９を経由して、電極８７Ｂ，８７Ｃ，８７Ｄに前記電極８７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子８０は、積層体８２の各圧電体層８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃが厚み方向／面方向に変位する。
【００３２】
上記実施例２の圧電素子８０は、少なくとも一つの圧電体層８２Ａを備えた積層体８２を有するとともに、前記圧電体層８２Ａの第１の主面上には第１の電極８４Ａ及び第２の電極８７Ａが間隙８１を挟んで設けられており、前記圧電体層８２Ａの第２の主面上には前記第１の電極８４Ａと対向する第３の電極８７Ｂ及び前記第２の電極８７Ａと対向する第４の電極８４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極８４Ａと前記第４の電極８４Ｂとが前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８５Ａと前記積層体８２の側面上の接続導体８６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極８７Ａと前記第３の電極８７Ｂとが、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８８Ａと前記積層体８２の側面上の接続導体８９を経由して接続されている。
このため、前記圧電体層の第１の主面の第１の電極８４Ａ及び第２の電極８７Ａ、前記第２の主面の第３の電極８７Ｂ及び第４の電極８４Ｂを、それぞれ前記電極間の間隙８１を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層８２Ａを挟んで対向する電極８４Ａ及び８７Ｂ，電極８７Ａ及び８４Ｂの対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子８０の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【００３３】
また、上記実施例２の圧電素子８０は、前記第１の電極８４Ａと前記第４の電極８４Ｂ、前記第２の電極８７Ａと前記第３の電極８７Ｂのうち、少なくとも一方が、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体８５Ａ，８８Ａと前記積層体８２の側面上の接続導体８６、８９とを経由して接続されているので、前記接続導体の断面積を大きくとることが容易であるとともに、層間で面方向に多少の位置ズレが生じた場合であっても接続が確保されやすい。
以上本実施例２の少なくとも一つの圧電体層について着目してその作用・効果を記載したが、残りの２つの圧電体層についても同様の作用・効果を奏する。
【００３４】
尚、上記圧電素子８０の製造プロセスとしては、スルーホール及びスルーホール導体を設けないこと以外は先の実施例１と同様のプロセスを用いてセラミックグリーンシート８２Ａ１、８２Ａ２，８２Ｂ１，８２Ｂ２，８２Ｃ１，８２Ｃ２を準備し、順次積層圧着した後、上記と同様の電極材料ペーストを転写法により側面の所定の位置に接続導体８６、８９を塗布した後、所定の温度で焼成して積層体８２を得る。次に、上記積層体８２の表面の前記電極８４Ａ，８７Ａにそれぞれ異なる極性の分極電圧が印加されると、積層体８２の内部の接続導体８５Ａ，８５Ｂ、８５Ｃ、及び積層体８２の側面の接続導体８６を経由して，電極８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄに前記電極８４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、積層体８２の内部の接続導体８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ、及び積層体８２の側面の接続導体８９を経由して、電極８７Ｂ，８７Ｃ，８７Ｄに前記電極８７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子８０は、積層体８２の各圧電体層８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃが厚み方向に分極される。
尚、上記接続導体８６、８９は、上記のように焼成前に形成する方法以外に、焼成により得られた積層体８２の側面に、ＡｇやＰｄ粉等と樹脂とを混合した導電性樹脂ペーストを転写法に塗布して形成する方法、もしくは、スパッタ等により導電性金属薄膜として形成する方法等を用いることができる。
【００３５】
次に、本実施例２の圧電素子８０を用いた圧電振動板の実施形態について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施例２の圧電素子８０を用いた圧電振動板を示す斜視図であり、図１０（Ａ）は振動板に前記圧電素子８０を貼り合わせる工程を示す斜視図であり、図１０（Ｂ）は、貼り合わせ後の圧電振動板９０を示す斜視図である。
本実施形態の圧電振動板９０は、前記実施形態の圧電振動板２０と同様に、一対の端子電極９４，９７を備えた振動板９２には、円板状の圧電素子８０を固着する領域の外側に突状部９３が設けられ、前記一対の端子電極９４，９７の電極引き出し部９５、９８が設けられている。
また先の実施形態の圧電振動板２０とは異なり、上記振動板９２の端子電極９４が該端子電極９４と接続される前記圧電素子８０の電極８４Ａとは逆の電圧が印加される前記積層体８２の側面上の接続導体８９と接する部分に予め絶縁層９６が形成されるとともに、上記振動板９２の端子電極９７が該端子電極９７と接続される前記圧電素子８０の電極８７Ａとは逆の電圧が印加される前記積層体８２の側面上の接続導体８６と接する部分に予め絶縁層９９が形成されている。
【００３６】
そして、前記振動板９２の上に、前記実施形態の圧電振動板２０と同様にして、前記圧電素子８０の前記電極８４Ａと前記振動板９２の端子電極９４が、また、前記圧電素子８０の電極８７Ａと前記振動板９２の端子電極９７が、それぞれ接するように、前記圧電素子８０が重ねられ、固着される。その結果、図１０（Ｂ）に示すように前記振動板９２の一方の端子電極９７と前記圧電素子８０の主面の電極８７Ａとが導電接続されるとともに、前記振動板９２の他方の端子電極９４と前記圧電素子８０の主面の電極８４Ａとが導電接続された圧電振動板９０が得られる。上記振動板の電極引き出し部９５，９８は図示省略した電源に接続され、例えば、一方の電極引き出し部９５にはプラス，他方の電極引き出し部９８にはマイナスという具合に異なる極性の信号電圧が交互に印加される。
【００３７】
上記本実施形態の圧電振動板９０は、一対の端子電極９４，９７を備えた振動板９２に前記圧電素子８０を固着したので、電極８４Ａ〜８４Ｄ，８７Ａ〜８７Ｄの引出しを全て振動板９２の電極引出し部９５，９８から行うことができるので、圧電振動板９０の薄型化を図ることができる。また、第１の主面の電極８４Ａ，８７Ａと第２の主面の電極８４Ｂ，８７Ｂとをそれぞれ接続するために前記電極８４Ａ，８４Ｂ，８７Ａ，８７Ｂの対向面積を減少させることがないので、大きな変位を得ることが可能となり、圧電振動板９０の音圧を向上させることができる。
【００３８】
次に、本発明の実施例３の圧電素子について、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施例３の圧電素子を示す分解斜視図である。
図１１の分解斜視図に示すように、本実施例３の圧電素子は、前記実施例１及び実施例２と同様に、積層体の積層方向に３つの圧電体層１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃを備え、少なくとも一つの圧電体層１１２Ａの第１の主面上には第１の電極１１４Ａ及び第２の電極１１７Ａが間隙１１１を挟んで設けられており、前記圧電体層１１２Ａの第２の主面上には前記第１の電極１１４Ａと対向する第３の電極１１７Ｂ及び前記第２の電極１１７Ａと対向する第４の電極１１４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１１４Ａと前記第４の電極１１４Ｂとが、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１５Ａと、前記積層体の側面上の接続導体１１６とを経由して接続されるとともに、前記第２の電極１１７Ａと前記第３の電極１１７Ｂとが、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１８Ａと、前記圧電体層１１２Ａに設けたスルーホール導体１１９Ａ，１１９Ｂとを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１１２Ａの一方の主面の第１の電極１１４Ａと第２の電極１１７Ａとにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１５Ａ及び前記積層体の側面上の接続導体１１６を経由して、前記圧電体層１１２Ａを挟んで前記第２の電極１１７Ａに対向する第４の電極１１４Ｂにも前記第１の電極１１４Ａと同じ信号電圧が印加され、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１８Ａと前記圧電体層１１２Ａに設けたスルーホール導体１１９とを経由して、前記圧電体層１１２Ａを挟んで前記第１の電極１１４Ａに対向する第３の電極１１７Ｂにも前記第２の電極１１７Ａと同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層１１２Ａが厚み方向／面方向に変位する。
【００３９】
以上、本実施例３の圧電素子は、上記のように少なくとも一つの圧電体層１１２Ａを備えた積層体を有するものであればよい。重複するため説明を省略するが、本実施例３の圧電素子においては、残りの２つの圧電体層１１２Ｂ，１１２Ｃについても上記の圧電体層１１２Ａと同様に電極、接続導体及びスルーホール導体が形成され、接続されている。
このため、本実施例３の圧電素子は、積層体の表面の前記電極１１４Ａ，１１７Ａにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、積層体の内部の接続導体１１５Ａ，１１５Ｂ、１１５Ｃ、及び積層体の側面の接続導体１１６を経由して，電極１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄに前記電極１１４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、積層体の内部の接続導体１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃ、及び前記圧電体層に設けたスルーホール導体１１９Ａ，１１９Ｂ，１１９Ｃ，１１９Ｄを経由して、電極１１７Ｂ，１１７Ｃ，１１７Ｄに前記電極１１７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、本実施例３の圧電素子は、積層体の各圧電体層１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃが厚み方向／面方向に変位する。
【００４０】
本実施例３の圧電素子においては、前記第１の電極１１４Ａと前記第４の電極１１４Ｂとが前記積層体１１２の内部の第３の面上の接続導体１１５Ａと前記積層体１１２の側面上の接続導体１１６を経由して接続されるとともに、前記第２の電極１１７Ａと前記第３の電極１１７Ｂとが、前記積層体８２の内部の第３の面上の接続導体１１８Ａと前記圧電体層１１２Ａに設けられたスルーホール導体１１９Ａ，１１９Ｂとを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層の第１の主面の第１の電極１１４Ａ及び第２の電極１１７Ａ、前記第２の主面の第３の電極１１７Ｂ及び第４の電極１１４Ｂを、それぞれ前記電極間の間隙１１１を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層１１２Ａを挟んで対向する電極１１４Ａ及び１１７Ｂ，電極１１７Ａ及び１１４Ｂの対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【００４１】
また、本実施例３の圧電素子においては、上記実施例１の圧電素子１０と同様に、前記第２の電極１１７Ａと前記第３の電極１１７Ｂとが、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１８Ａと、前記圧電体層１１２Ａに設けたスルーホール導体１１９Ａ，１１９Ｂとを経由して接続されているので、前記圧電体層１１２Ａの第１及び第２の主面上の電極間隙の限られた領域内にスルーホール接続部を設ける必要がないので、スルーホール形成位置を任意に選択することができ、スルーホール部への応力の集中を防止できるとともに、層間で面方向に多少の位置ずれが生じた場合であっても電極間のショートや接続部の接続不良等が生じにくい。
【００４２】
また、本実施例３の圧電素子においては、上記実施例２の圧電素子８０と同様に、前記第１の電極１１４Ａと前記第４の電極１１４Ｂとが、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体１１５Ａと前記積層体の側面上の接続導体１１６とを経由して接続されているので、前記接続導体の断面積を大きくとることが容易であるとともに、層間で面方向に多少の位置ズレが生じた場合であっても接続が確保されやすい。
以上本実施例３の少なくとも一つの圧電体層について着目してその作用・効果を記載したが、残りの２つの圧電体層についても同様の作用・効果を奏する。
【００４３】
次に、本発明の実施例４の圧電素子について、図１２〜図１４を用いて説明する。図１２は、本実施例４の圧電素子１３０の全体を示す外観斜視図であり、図１３（Ａ）は前記圧電素子１３０を図１２に示すＥ−Ｅ線に沿って切断した拡大端面図であり、図１３（Ｂ）は前記圧電素子１３０を図１２に示すＦ−Ｆ線に沿って切断した拡大端面図である。図１４は、前記圧電素子１３０の内部構造を示す分解斜視図である。
図１２〜図１４に示すように、本実施例４の圧電素子１３０は、積層体１３２の積層方向に３つの圧電体層を備える点は前記実施例１〜３と同様であるが、本実施例４においては、前記３つの圧電体層が、面方向に並んで配置された圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１、圧電体層１３２Ｂ２及び１３２Ｃ１、圧電体層１３２Ｃ２及び１３２Ｄによりそれぞれ構成されている点にある。
そして、一つの圧電体層に相当する圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１を備えた積層体１３２を有するとともに、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第１の主面上には第１の電極１３４Ａ及び第２の電極１３７Ａ１が間隙１３１を挟んで設けられており、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第２の主面上には前記第１の電極１３４Ａと対向する第３の電極１３７Ａ２及び前記第２の電極１３７Ａ１と対向する第４の電極１３４Ｂ１が同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１３４Ａと前記第４の電極１３４Ｂ１とが、前記積層体１３２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の電極１３４Ｂ２、該電極１３４Ｂ２と前記第１の電極１３４Ａとを接続するスルーホール導体１３６Ａ、及び前記電極１３４Ｂ２と前記第４の電極１３４Ｂ１とを接続する接続導体１３４Ｂ３を経由して接続されるとともに、前記第２の電極１３７Ａ１と前記第３の電極１３７Ａ２とが、前記積層体１３２の内部で前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体１３７Ａ３を経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の一方の主面の第１の電極１３４Ａと第２の電極１３７Ａ１とにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、スルーホール導体１３６Ａ、前記電極１３４Ｂ２及び接続導体１３４Ｂ３を経由して、前記圧電体層１３２Ａを挟んで前記第２の電極１３７Ａ１に対向する第４の電極１３４Ｂ１にも前記第１の電極１３４Ａと同じ信号電圧が印加され、一方、前記積層体１３２の前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体１３７Ａ３を経由して、前記圧電体層１３２Ａを挟んで前記第１の電極１３４Ａに対向する第３の電極１３７Ａ２にも前記第２の電極１３７Ａ１と同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１が厚み方向／面方向に変位する。
【００４４】
以上本実施例４の圧電素子１３０は、上記のように少なくとも一つの圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１を備えた積層体を有するものであればよいが、本実施例４においては、２番目の圧電体層１３２Ｂ２及び１３２Ｃ１についても上記の圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１とほぼ同様に電極、接続導体、及びスルーホールが形成され、接続されている。
すなわち、本実施例４の圧電素子１３０は、少なくとも一つの圧電体層１３２Ｃ１及び１３２Ｂ２を備えた積層体１３２を有するとともに、前記圧電体層１３２Ｃ１及び１３２Ｂ２の第１の主面に相当する面上には第１の電極に相当する電極１３４Ｂ１及び第２の電極に相当する電極１３７Ａ２が間隙を挟んで設けられており、前記圧電体層１３２Ｃ１及び１３２Ｂ２の第２の主面に相当する面上には前記第１の電極に相当する電極１３４Ｂ１と対向する第３の電極に相当する電極１３７Ｂ１及び前記第２の電極に相当する電極１３７Ａ２と対向する第４の電極に相当する電極１３４Ｂ２が同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極に相当する電極１３４Ｂ１と前記第４の電極に相当する電極１３４Ｂ２とが、前記積層体１３２の内部で前記第１の主面に相当する面と第２の主面に相当する面とを連結する斜面上の接続導体１３４Ｂ３を経由して接続されるとともに、前記第２の電極に相当する電極１３７Ａ２と前記第３の電極に相当する電極１３７Ｂ１とが、前記積層体１３２の前記第１の主面に相当する面及び第２の主面に相当する面とは異なる面上の電極１３７Ａ１、該電極１３７Ａ１と前記第２の電極に相当する電極１３７Ａ２とを接続する接続導体１３７Ａ３，及び前記電極１３７Ａ１と前記第３の電極に相当する電極１３７Ｂ１とを接続するスルーホール導体１３９Ａを経由して接続される。
【００４５】
また、本実施例４の圧電素子においては、説明を省略するが、残りの１つの圧電体層１３２Ｃ２及び１３２Ｄについても上記の圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１とほぼ同様に電極、接続導体、及びスルーホールが形成され、接続されている。
このため、本実施例４の圧電素子１３０は、積層体１３２の表面の前記電極１３４Ａ，１３７Ａ１にそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、接続導体１３４Ｂ３、及びスルーホール導体１３６Ａ，１３６Ｂを経由して，電極１３４Ｂ１，１３４Ｂ２，１３４Ｃに前記電極１３４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１３７Ａ３，１３７Ｂ３，及びスルーホール導体１３９Ａを経由して、電極１３７Ａ２，１３７Ｂ１，１３７Ｂ２に前記電極１３７Ａ１と同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１３０は、積層体１３２の各圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１、１３２Ｂ２及び１３２Ｃ１、１３２Ｃ２及び１３２Ｄが厚み方向／面方向に変位する。
【００４６】
上記本実施例４の圧電素子１３０は、少なくとも一つの圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１を備えた積層体１３２を有するとともに、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第１の主面上には第１の電極１３４Ａ及び第２の電極１３７Ａ１が間隙１３１を挟んで設けられており、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第２の主面上には前記第１の電極１３４Ａと対向する第３の電極１３７Ａ２及び前記第２の電極１３７Ａ１と対向する第４の電極１３４Ｂ１が同様に間隙を挟んで設けられているとともに、前記第１の電極１３４Ａと前記第４の電極１３４Ｂ１とが、前記積層体１３２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１３４Ｂ３を経由して接続されるとともに、前記第２の電極１３７Ａ１と前記第３の電極１３７Ａ２とが、前記積層体１３２の前記第１の主面および第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１３７Ａ３を経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１の第１の主面の第１の電極１３４Ａ及び第２の電極１３７Ａ１、前記第２の主面の第３の電極１３７Ａ２及び第４の電極１３４Ｂ１を、それぞれ前記主面上で電極間の間隙１１を越えてはみ出すような延長部分を設けることなく導電接続できるので、圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１を挟んで対向する電極１３４Ａ及び１３７Ａ１，電極１３７Ａ２及び１３４Ｂ１の対向面積を減少させることがない。このため、同じ音圧を得るために必要な圧電素子１３０の面積寸法を削減して、小型化を実現することができる。
【００４７】
また、上記実施例４の圧電素子１３０は、前記第２の電極１３７Ａ１と前記第３の電極１３７Ａ２とが、前記積層体１３２の内部で前記第１の主面及び第２の主面とを連結する斜面上の接続導体１３７Ａ３を経由して接続されているので、前記第１の主面上の電極１３７Ａ１と前記第２の主面上の電極１３７Ａ２とが前記接続導体１３７Ａ３を介して連続して形成されるので、信頼性の高い接続部が得られる。このため、上記圧電素子１３０を図示省略した振動板に固着することにより、圧電振動板の音圧を向上させることができる。
以上本実施例４の少なくとも一つの圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１に着目してその作用・効果を記載したが、残りの２つの圧電体層についても同様の作用・効果を奏する。
【００４８】
次に、本実施例４の圧電素子１３０について、製造プロセスの一例として公知のスラリービルド法を用いた場合について、図１４を用いて説明する。
まず、図示省略したＰＥＴフィルム等の支持体上に、前記実施例１と同様の電極材料ペーストを用いて、スクリーン印刷法により半円形の電極１３４Ｃを形成し、次に、スルーホール１３６Ｂ２を除いて前記電極１３４Ｃを覆うように半円形に圧電体層１３２Ｄを形成し、さらに、前記スルーホール１３６Ｂ２を囲む領域を除いて前記圧電体層１３２Ｄの上を覆う略半円形の電極１３７Ｂ１と前記図示省略した支持体上の略半円形の電極１３７Ｂ２とが中央の斜面上の接続導体１３７Ｂ３を介して連続する円形の電極１３７Ｂを形成し、次に、２つのスルーホール１３６Ｂ１及び１３９Ａ２を除いて前記電極１３７Ｂ上に、中央に斜面１３２Ｃ３を有する円形の圧電体層１３２Ｃを形成する。
次に、前記スルーホール１３９Ａ２を囲む領域を除いて前記圧電体層１３２Ｃ上に、略半円形の電極１３４Ｂ２と略半円形の電極１３４Ｂ１とが中央の斜面１３２Ｃ３上の接続導体１３４Ｂ３を介して連続する円形の電極１３４Ｂを形成し、さらに、２つのスルーホール１３６Ａ２，１３９Ａ１を除いて前記電極層１３４Ｂ上に中央に斜面１３２Ｂ３を有する円形の圧電体層１３２Ｂを形成する。
次に、一方のスルーホール１３６Ａ２を囲む領域を除いて前記圧電体層１３２Ｂ上に、略半円形の電極１３７Ａ２と略半円形の電極１３７Ａ１とが中央の斜面１３２Ｂ３上の接続導体１３４Ａ３を介して連続する円形の電極１３７Ａを形成し、さらに、スルーホール１３６Ａ１を除いて前記略半円形の電極１３７Ａ２上に半円形の圧電体層１３２Ａを形成し、さらに該圧電体層１３２Ａ上に半円形の電極１３４Ａを形成する。
得られた印刷層から前記図示省略した支持体を剥離し、所定の温度で脱バインダー処理したのち、所定の温度で焼成して前記圧電素子１３０を得る。次に、上記積層体１３２の表面の前記電極１３４Ａ，１３７Ａ１にそれぞれ異なる極性の分極電圧が印加されると、接続導体１３４Ｂ３、及びスルーホール導体１３６Ａ，１３６Ｂを経由して，電極１３４Ｂ１，１３４Ｂ２，１３４Ｃに前記電極１３４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１３７Ａ３，１３７Ｂ３，及びスルーホール導体１３９Ａを経由して、電極１３７Ａ２，１３７Ｂ１，１３７Ｂ２に前記電極１３７Ａ１と同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１３０は、積層体１３２の各圧電体層１３２Ａ及び１３２Ｂ１、１３２Ｂ２及び１３２Ｃ１、１３２Ｃ２及び１３２Ｄが厚み方向に分極される。
【００４９】
次に、前記実施例４の圧電素子１３０と同様の構造を有し、製造プロセスが異なる変形例６の圧電素子１４０について、図１５及び図１６を用いて説明する。本変形例６の圧電素子１４０の製造プロセスにおいては、シート積層法によりセラミック積層体を予備形成した後、該セラミック積層体をプレス金型により加圧整形して前記実施例４と同様の圧電素子を得ることを特徴とする。
【００５０】
図１５は、本変形例６の積層体１４２を得るためのセラミック積層体１４３の積層順序を示す分解斜視図であり、図１６はセラミック積層体１４３の整形プロセスを示す要部拡大端面図であり、図１６（Ａ）は整形前のセラミック積層体を示す図、図１６（Ｂ）はプレス金型による加圧のしかたを示す図、また、図１６（Ｃ）は、整形後のセラミック積層体を焼成して得られられた積層体１４２を示す図である。
図１５に示されるように、第１の半円形のセラミックグリーンシート１４２Ａに予めレーザ光照射によりスルーホール１４６Ａ１を穿孔した後、スクリーン印刷法により電極材料ペーストを塗布して半円形の電極層１４４Ａを形成する。第２の円形のセラミックグリーンシート１４２Ｂに予めレーザ光照射によりスルーホール１４６Ａ２，１４９Ａ１を穿孔した後、スクリーン印刷法により前記一方のスルーホール１４６Ａ２を囲む領域を除いて円形の電極１４７Ａを形成する。また、第３の円形のセラミックグリーンシート１４２Ｃには、上記と同様にスルーホール１４６Ｂ１，１４９Ａ２を穿孔した後、前記スルーホール１４９Ａ２を囲む領域を除いて円形の電極１４４Ｂをスクリーン印刷法により形成する。
【００５１】
次に、前記第３のセラミックグリーンシート１４２Ｃの裏面には、前記層スルーホール１４６Ｂ１を囲む領域を除いて、円形の電極層１４７Ｂをスクリーン印刷法または転写法により形成する。同様に、第４の半円形のセラミックグリーンシート１４２Ｄにスルーホール１４６Ｂ２を穿孔した後、前記セラミックグリーンシート１４２Ｄの裏面に半円形の電極１４４Ｃを形成する。次に、上記で得られた第１のセラミックグリーンシート１４２Ａ，第２のセラミックグリーンシート１４２Ｂ，第３のセラミックグリーンシート１４２Ｃ，第４のセラミックグリーンシート１４２Ｄを順次積層して図１６（Ａ）に示すセラミック積層体１４３を予備形成する。予備形成されたセラミック積層体１４３は、中央の２枚の円形のセラミックグリーンシート１４２Ｂ，１４２Ｃを円の中心を通る直線（図示省略）に沿って２つに分割したうちの一方の領域には、上層側に半円形のセラミックグリーンシート１４２Ａが積層され、前記２つに分割したうちの他方の領域には、下層側に半円形のセラミックグリーンシート１４２Ｄが積層されている。
【００５２】
次に、得られたセラミック積層体１４３を図１６（Ｂ）に示すように、下型１５０Ａ，枠型１５０Ｂおよび可動上型１５０Ｃを備えたプレス金型１５０のキャビティ内に収容し、前記下型１５０Ａと可動上型１５０Ｃとで前記セラミック積層体１４３を積層体方向に加圧して、前記２つに分割されたうちの一方の領域の上面の電極層１４４Ａと他方の領域の上面の電極層１４７Ａ１とがセラミック積層体１４２の厚み方向で同じ高さ位置になるとともに、前記２つに分割されたうちの一方の領域の下面の電極層１４７Ｂ２と他方の領域の下面の電極層１４４Ｃ１とが前記セラミック積層体１４２の厚み方向で同じ高さ位置になるように整形する。こうして得られたセラミック積層体１４３を所定の温度で脱バインダー処理した後、所定の温度で焼成し、さらに分極処理して、前記実施例６の圧電素子１３０と同様の内部構造を有する図１６（Ｃ）に示される圧電素子１４０を得ることができる。本変形例６の圧電素子１４０においても、先の実施例４の圧電素子１３０と同様の効果が得られる。
【００５３】
本発明の圧電素子および圧電振動板の好適な応用例としては、携帯電話，携帯情報端末（ＰＤＡ），ボイスレコーダ，ＰＣ（パソコン）などの各種電子機器のスピーカが挙げられるが、他の公知の各種の電子機器に適用することを妨げるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、薄型化が要求される発音体用の圧電振動板及びそれを利用した電子機器の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例１の外観を示す斜視図である。
【図２】前記実施例１を示す端面図であり、（Ａ）は上記図１のＡ−Ａ線に沿って切断した端面図、（Ｂ）は上記図１のＢ−Ｂ線に沿って切断した端面図である。
【図３】前記実施例１の内部構造を示す分解斜視図である。
【図４】前記実施例１の圧電素子を用いた圧電振動板を示す図であり、（Ａ）は圧電素子を貼り合わせる前の圧電振動板の分解斜視図、（Ｂ）は圧電素子を貼り合わせた後の圧電振動板の斜視図である。
【図５】本発明の変形例の外観を示す斜視図である。
【図６】本発明の変形例の内部構造を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の実施例２の外観を示す斜視図である。
【図８】前記実施例２を示す端面図であり、（Ｃ）は上記図７のＣ−Ｃ線に沿って切断した端面図、（Ｄ）は上記図７のＤ−Ｄ線に沿って切断した端面図である。
【図９】前記実施例２の内部構造を示す分解斜視図である。
【図１０】前記実施例２の圧電素子を用いた圧電振動板を示す図であり、（Ａ）は圧電素子を貼り合わせる前の圧電振動板の分解斜視図、（Ｂ）は圧電素子を貼り合わせた後の圧電振動板の斜視図である。
【図１１】本発明の実施例３の内部構造を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の実施例４の外観を示す斜視図である。
【図１３】前記実施例４を示す端面図であり、（Ｅ）は上記図１２のＥ−Ｅ線に沿って切断した端面図、（Ｆ）は上記図１２のＦ−Ｆ線に沿って切断した端面図である。
【図１４】前記実施例４の内部構造を示す分解斜視図である。
【図１５】本発明の変形例６の製造プロセスの一例を示す分解斜視図である。
【図１６】前記変形例６の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１７】背景技術の一例を示す斜視図である。
【図１８】上記背景技術を示す断面図である。
【図１９】背景技術の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０：圧電素子
１１：間隙
１２：積層体
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ：圧電体層
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ：電極
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ：接続導体
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ：スルーホール導体
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ：電極
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ：接続導体
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ、１９Ｄ：スルーホール導体
２０：圧電振動板
２２：振動板
２４、２７：端子電極
３０：圧電素子
３１：間隙
３２：積層体
３２Ａ：圧電体層
３４Ａ：電極
３５Ａ：接続導体
３６：スルーホール導体
３７Ａ：電極
３８Ａ：接続導体
３９：スルーホール導体
４０：圧電素子
４１：間隙
４２：積層体
４２Ａ：圧電体層
４４Ａ：電極
４５Ａ：接続導体
４６：スルーホール導体
４７Ａ：電極
４８Ａ：接続導体
４９：スルーホール導体
５０：圧電素子
５１：間隙
５２：積層体
５２Ａ：圧電体層
５４Ａ：電極
５５Ａ：接続導体
５６：スルーホール導体
５７Ａ：電極
５８Ａ：接続導体
５９：スルーホール導体
６０：圧電素子
６１：間隙
６２：積層体
６２Ａ：圧電体層
６４Ａ：電極
６５Ａ：接続導体
６６：スルーホール導体
６７Ａ：電極
６８Ａ：接続導体
６９：スルーホール導体
７１：間隙
７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ：圧電体層
７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ：電極
７５Ａ，７５Ｂ：接続導体
７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ：スルーホール導体
７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃ：電極
７８Ａ，７８Ｂ：接続導体
７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ：スルーホール導体
８０：圧電素子
８１：間隙
８２：積層体
８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ：圧電体層
８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄ：電極
８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ：接続導体
８６：接続導体
８７Ａ，８７Ｂ，８７Ｃ，８７Ｄ：電極
８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ：接続導体
８９：接続導体
９０：圧電振動板
９２：振動板
９４、９７：端子電極
１１１：間隙
１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ：圧電体層
１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄ：電極
１１５Ａ，１１５Ｂ，１１５Ｃ：接続導体
１１６：接続導体
１１７Ａ，１１７Ｂ，１１７Ｃ，１１７Ｄ：電極
１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃ：接続導体
１１９Ａ，１１９Ｂ，１１９Ｃ、１１９Ｄ：スルーホール導体
１３０：圧電素子
１３１：間隙
１３２：積層体
１３２Ａ，１３２Ｂ１、１３２Ｂ２，１３２Ｃ１、１３２Ｃ２，１３２Ｄ：圧電体層
１３４Ａ，１３４Ｂ１、１３４Ｂ２，１３４Ｃ：電極
１３４Ｂ３：接続導体
１３６Ａ，１３６Ｂ：スルーホール導体
１３７Ａ１、１３７Ａ２，１３７Ｂ１、１３７Ｂ２：電極
１３７Ａ３，１３７Ｂ３：接続導体
１３９Ａ：スルーホール導体
１４０：圧電素子
１４２：積層体
１４２Ａ，１４２Ｂ１、１４２Ｂ２，１４２Ｃ１、１４２Ｃ２，１４２Ｄ：圧電体層
１４４Ａ，１４４Ｂ１、１４４Ｂ２，１４４Ｃ：電極
１４４Ｂ３：接続導体
１４６Ａ，１４６Ｂ：スルーホール導体
１４７Ａ１、１４７Ａ２，１４７Ｂ１、１４７Ｂ２：電極
１４７Ａ３，１４７Ｂ３：接続導体
１４９Ａ：スルーホール導体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの圧電体層を備えた積層体と、前記圧電体層の第１の主面上に間隙を挟んで設けられた第１の電極及び第２の電極と、前記圧電体層の第２の主面上に間隙を挟んで設けれられた前記第１の電極と対向する第３の電極、及び前記第２の電極と対向する第４の電極と、を有するとともに、
前記第１の電極と前記第４の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されるとともに、前記第２の電極と前記第３の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されていることを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記圧電体層に設けたスルーホール導体とを経由して接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧電素子。
【請求項３】
前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記積層体の側面上の接続導体とを経由して接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧電素子。
【請求項４】
前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部で前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体を経由して接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧電素子。
【請求項５】
一対の端子電極を備えた振動板に前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧電素子を固着したことを特徴とする圧電振動板。
【請求項１】
少なくとも一つの圧電体層を備えた積層体と、前記圧電体層の第１の主面上に間隙を挟んで設けられた第１の電極及び第２の電極と、前記圧電体層の第２の主面上に間隙を挟んで設けれられた前記第１の電極と対向する第３の電極、及び前記第２の電極と対向する第４の電極と、を有するとともに、
前記第１の電極と前記第４の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されるとともに、前記第２の電極と前記第３の電極とが前記積層体の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体を経由して接続されていることを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記圧電体層に設けたスルーホール導体とを経由して接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧電素子。
【請求項３】
前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部の第３の面上の接続導体と、前記積層体の側面上の接続導体とを経由して接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧電素子。
【請求項４】
前記第１の電極と前記第４の電極、前記第２の電極と前記第３の電極のうち、少なくとも一方が、前記積層体の内部で前記第１の主面と第２の主面とを連結する斜面上の接続導体を経由して接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧電素子。
【請求項５】
一対の端子電極を備えた振動板に前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧電素子を固着したことを特徴とする圧電振動板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−２０８２２６（Ｐ２００７−２０８２２６Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１１３２（Ｐ２００６−５１１３２）
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
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